L'ASTRONÒMICA

Conferència de l'Astronòmica de Sabadell. Mario Bautista, 20 de març de 2025

Parlarem una mica de l'agricultura espacial. Aquest concepte engloba tres branques fonamentals. Una és la biologia, que s'encarrega de la part del conreu. Una altra part és la geologia, perquè com tot conreu necessitem un substrat, un suport material per a aquest cultiu. I després una part, per sort per mi, és la part de l'enginyeria, perquè hem d'assegurar que hi hagi unes condicions d'habitabilitat en un entorn hostil com pot ser l'espai. Faré un petit preàmbul del concepte de l'agricultura i després anirem avançant cap als reptes que suposa el tema de conrear en entorns hostils o amb microgravetat, com pot ser l'espai. 

Una mica de context. Intentaré no estendre'm massa. La història situa l'agricultura fa uns 12.000 anys d'antiguitat. Aquest número pot variar, pot ser abans o després. Però el que sí que és clar és que va suposar un abans i un després per a la humanitat. Abans de l'agricultura érem caçadors recol·lectors i des que es va iniciar aquesta forma de vida, va ser possible crear els primers assentaments humans, que són la base de la societat actual i que, sens dubte, sense ella, no hauríem arribat on som avui dia, ni quant a avanç tecnològic, ni avanç social. Aleshores, l'agricultura va ser un aliat crucial per als primers humans que van començar a organitzar-se de forma diferent. Van sorgir nous rols perquè ja no només era caçar i recollir, també va començar a aparèixer el bescanvi, per exemple. En tenir més proveïment, més producte agrícola recol·lectat, era més fàcil, bé si jo tinc 10 tomàquets, tu tens 5 enciams, podem fer un petit bescanvi. I d'aquesta forma, doncs, es va anar avançant cap a la societat que tenim avui dia.  

L'agricultura no només va servir perquè ens organitzéssim d'una forma diferent, sinó que també va facilitar que les persones poguessin obtenir un aliment de forma constant, patir menys riscos a l'hora de poder enfrontar-se a la natura, als perills de la natura quan anem a caçar o quan anem a recollir. Això va facilitar que aquests primers assentaments poguessin créixer i formar aquestes primeres aldees on ja es va començar a formar una estructura social. Aquest és el precursor de la nostra organització social actual.  

L'ésser humà com a espècie, encara que l'agricultura va ser vital en la nostra evolució, no hem parat d'evolucionar. Ara estem a les portes de convertir-nos en una espècie interplanetària. Hi ha ja moltes idees de com podem arribar a habitar altres cossos celestes, com pot ser Mart en un futur una mica més llunyà que la Lluna, per exemple. Ara entrarem més en el detall de tot això.  

Com podem imaginar-nos, el que és l'exploració espacial suposa un repte. Aquí som, som el producte de mil·lennis d'evolució sota unes condicions que són les del planeta Terra, on tenim una atmosfera, una gravetat determinada i un munt de components que han fet que la vida sigui possible com és avui dia. Però allà fora tot és molt més dur, molt més hostil i molt més difícil perquè proliferi la vida, no? 

Aleshores, necessitem que hi hagi algun tipus de facilitat, algun tipus d'infraestructura que permeti l'avanç de l'espècie. Aleshores, per això estem veient una proliferació d'una segona carrera espacial, podríem dir-ho així, on hi ha cada vegada més estacions espacials. Hi ha un munt d'interès a nivell també comercial per tot el que és l'exploració de l'espai. I en les pròximes dècades veurem un boom en tot això. I potser la gent més jove fins i tot arribarà a veure els primers assentaments en un altre planeta, com pot ser Mart. Des que el 1969 en la missió Apol·lo 11 arribéssim a la Lluna, el que és l'exploració del nostre astre natural ha passat per diferents fases. Al principi, estava més basada en comprovar, en demostrar que podíem arribar a la Lluna. Després, hi va haver una sèrie de missions també més científiques des del punt de vista de poder fer investigacions, per exemple, sobre el regolit, que és el material del qual està compost aquest mantell de la Lluna. Regolit ve de "litos", pedra, el final, i "rego" em sembla que ve del grec i significa mantell, és com mantell rocós. No és només de la Lluna, vull aclarir que el regolit es pot referir a altres planetes també.  

La majoria d'aquestes missions, a causa que l'aliment que tenien els astronautes era el que es podia enviar des d'un principi, des de la Terra, eren d'una durada relativament limitada. Això no ens permet habitar un altre cos celeste si hem d'estar fent contínuament enviaments de queviures, aliment i nutrients per a aquestes colònies que van a estar allà fora. Sens dubte, és tot un repte, un repte tecnològic i biològic.  

Figura 1. Concepte artístic d'una base lunar.  

Avui dia, amb el programa Artemis, liderat per la NASA i també amb la participació d'agències com l'ESA o Roscosmos, la idea és poder demostrar que podem tenir assentaments humans estables i sostenibles, per exemple, a la Lluna. Encara que la meta està més enllà, que és Mart, un primer pas seria poder tenir assentaments sostenibles, com dic, autosostenibles a la Lluna. Aquí és on és vital no dependre de la Terra. Estem parlant de missions de molt llarga durada, fins i tot permanents. Aleshores, es torna vital haver de conrear el propi aliment, haver de produir-lo allà on estiguis. No dependre d'enviaments d'aliment, donat que qualsevol enviament que fem a l'espai és una quantitat enorme de diners i d'energia. Aleshores, hem de pensar més en la sostenibilitat.  

Perquè ens fem una idea, qualsevol quilogram que enviem a l'espai del que sigui, si l'enviem a l'òrbita LEO (l'òrbita baixa de la Terra), ve a costar uns 50.000 euros, però si l'enviem a la Lluna, estem parlant de més de mig milió d'euros. Això s'ha abaratit moltíssim en els últims anys a causa del desenvolupament tecnològic que hi ha, però fa anys, fa 20, 30 anys, com podeu imaginar, els costos eren totalment estratosfèrics, mai millor dit.  

Aleshores, per sort, encara que això s'està abaratint, no és una via sostenible ni molt menys, el poder estar contínuament enviant. En les primeres missions, fins i tot avui dia, tots els enviaments d'aliment es realitzen intentant que ocupin el mínim possible i amb un pes bastant lleuger, i al final no és producte fresc tampoc el que consumeixen aquests astronautes. Nosaltres el que volem ajudar a desenvolupar i investigar és no només a aportar nutrients o aliment a aquestes persones, sinó també a generar hàbitats autosostenibles, on també es pugui comptar amb la generació d'oxigen, per exemple, gràcies a la fotosíntesi.  

També s'ha demostrat que hi ha un impacte positiu psicològic en els astronautes quan es dediquen al cultiu i a la cura de plantes, perquè al final suposa distreure't, focalitzar-te en una altra cosa, generes un vincle amb un ésser viu, fa que aquestes missions que de vegades són molt rutinàries i molt llargues... s'ha estudiat a l'Estació Espacial Internacional, per exemple, que el cultiu suposa un impacte positiu per a aquests astronautes a nivell psicològic. 

Figura 2. Experiment amb plantes a l'Estació Espacial Internacional.

Un factor important sobre el cultiu de, en aquest cas, vegetals en un altre astre, direm la Lluna en aquest cas, és el concepte d'ISRU, per les seves sigles en anglès, In-Situ Resources Utilization, això vol dir, utilització de recursos in-situ. Això és el que comentava una mica abans. Es tracta de concebre aquesta producció d'aliment d'una forma que només dependrem dels recursos que hi ha en aquest lloc.  

Aleshores, si jo tinc una planta que fa la fotosíntesi, tinc la llum, puc generar oxigen, absorbir el CO₂ que exhalen els astronautes. Després ho comentaré. En el mantell regolític de la Lluna hi ha moltíssim gel barrejat amb el regolit. Ja comencem a tenir una sèrie d'elements que ens permeten dur a terme la proliferació de la vida, en aquest cas vegetal, i generar sistemes de suport vital tancats, on es generi aquesta simbiosi entre tots els elements. Aquí és on som nosaltres focalitzats ara mateix, que és en les influències de la microgravetat en el creixement i en el cultiu de plantes. Les plantes, en aquest cas, han evolucionat des de centenars de milions d'anys. No sé si tinc bé la xifra ara mateix al cap, però daten de fa 500 milions d'anys, si no més. I si alguna cosa ha hagut constant en tot aquest temps, i mira que han canviat coses al planeta, és l'atracció gravitatòria. El famós 9,8 metres per segon al quadrat. Aleshores, si traiem aquest element de l'equació, que ha estat una constant, com dic, alguna cosa immutable, com afecta al creixement de les plantes? Això té una afectació que després comentarem.  

Com vaig dir en els seus inicis, l'agricultura va ser una aliada per al desenvolupament de l'ésser humà i estem segurs que ho serà també per a les dècades futures. Sens dubte, com he comentat també, els beneficis van més enllà només de la nutrició, sinó també de la investigació i beneficis psicològics a l'hora de poder abstraure't de la teva rutina i de la teva missió que és tan dura.  

Tot això queda molt bonic explicat, però la crua realitat és que suposa un repte, un repte tecnològic, un repte biològic, perquè la diferència de gravetat en altres cossos, en el cas de la Lluna és sis vegades menor, ve a ser 1,7 metres per segon al quadrat. En el cas de Mart, unes 2,5 o 2,6 vegades menor. No només afecta a com es mouen els astronautes, no simplement els permet aixecar més pes amb menys esforç. No. Això fa que un munt de variables, fins i tot els gasos de l'aire, es comportin d'una altra forma al voltant de la planta.  

Volia comentar-vos també breument que també tenim a la Terra formes de fer estudis amb gravetat zero o properes a zero. Un exemple que he posat és una drop tower, que és una torre que hi ha a Bremen, la qual té uns 150 metres d'altura. Permet fer experiments científics per prendre dades de com afecta la manca de gravetat en certs estudis, ja sigui de fluids, sòlids o el que sigui, deixant caure una càpsula experimental des del cim d'aquesta torre d'uns 150 metres, fent un buit prèviament, extraient tot l'aire d'aquí dins i deixant-la caure en caiguda lliure. Això, quant creieu que ens pot donar de temps de caiguda lliure per fer un estudi i prendre dades? Segons. No arribem ni al minut. Sí, estem parlant de 4 segons i mig més o menys d'experiment. Quantes dades podem obtenir en 4 segons i mig que siguin de veritable utilitat? Estem una mica limitats a la Terra. Ells tenen una altra variant que consisteix a catapultar aquesta càpsula des de baix i dupliquen el temps de l'experiment. Però estem parlant de 9 segons i escaig.  

Aleshores, com podem veure, si volem estudiar com es desenvolupa una planta en microgravetat, no podem comptar amb aquest tipus d'aparellatge, perquè en segons no tens cap dada real, ni tan sols de la germinació d'una llavor. Les llavors més ràpides triguen unes 24 o 48 hores a brotar. Hi ha altres molt tardanes, com la maduixa, que triga 20 dies a germinar. Però com podeu veure, en segons és impossible obtenir dades. Gràcies a que tenim l'Estació Espacial, allà sí que s'han pogut fer estudis de microgravetat del creixement de les plantes i s'han pogut obtenir dades reals de com pot arribar a influir això.  

Ara parlarem una mica de les condicions a la Lluna a l'hora de com se sentiria una planta allà. A part de la gravetat, a banda que juga un paper fonamental i no he parat de mencionar-la, hi ha molts altres aspectes que suposen un repte i que fan que sigui tan hostil. Un d'ells és el rang de temperatures. Durant el dia lunar, que ve a durar 14,75 dies terrestres, o sigui una mica més de dues setmanes, les temperatures superen els 120 graus, gairebé res, però per la nit, que tornen a ser altres dues setmanes, baixem de 200 negatius Celsius. Aleshores, quin organisme macroscòpic pot sobreviure amb aquest rang de temperatures? Això suposa, sens dubte, un repte. Després, no oblidem la radiació. Tenim radiació directa del sol, no tenim atmosfera. La pressió és pràcticament inexistent, estem parlant de buit. I finalment, el regolit, aquest mantell que cobreix tota la Lluna, és absolutament estèril. Nosaltres quan parlem d'un substrat terrestre, pensem que simplement hi ha minerals i l'anomenem comunament terra, però hi ha un munt de components químics i orgànics que fan que sigui fèrtil. Això és absolutament inert, o sigui, oblideu-vos de poder plantar res aquí directament simplement afegint aigua. No és així de fàcil.  

Aleshores necessitem un entorn controlat que ens ajudi a mitigar aquestes hostilitats. Aquí és on nosaltres intentem afrontar tres pilars fonamentals.  

Un és la biologia vegetal, que és el nucli de tot el projecte. Després, com mencionava al principi de la xerrada, l'enginyeria espacial per poder donar suport i fer possible l'experiment. I després, la geologia planetària. Dins de les múltiples branques que té la geologia, hi ha experts que són geòlegs planetaris. Jo no ho sabia fins que vaig entrar en aquest projecte, però hi ha persones que es dediquen a estudiar en mostres, també basat en imatges, tota la composició mineral i geològica d'altres cossos. I ja veurem que hi ha algunes similituds amb certs llocs de la Terra. Això ens serveix una mica de com s'ha anat enfocant el nostre estudi.  

Figura 3. Pilars del projecte Green Moon.

Green Moon Project va néixer el 2016 en un concurs que va organitzar Google Lunar i X-Prize, que consistia bàsicament en subvencionar una missió privada que pogués assegurar que es podia aterrar a la Lluna. Era una convocatòria anual, si no m'equivoco. Jo encara no formava part de l'equip en aquesta època. Van ser tres estudiants malaguenys. Es van presentar 3400 idees o equips i, al final, Green Moon va ser una de les 15 finalistes, l'única proposta espanyola que va arribar a aquest estadi del concurs. Any rere any, es va seguir convocant aquesta convocatòria, que cada any havia de demostrar certs avenços, però al final Google va tallar el grifo de la subvenció i al final no va arribar a cap bon port tot aquest projecte. Però bé, aquests van ser els nostres inicis. Ara aquí he posat algunes de les cares que estem més freqüentment orbitant al voltant del projecte. Hi ha hagut moltes persones que han anat, vingut, han fet la seva aportació des de la seva àrea d'especialització. Hi ha hagut empreses, tant públiques com privades, que també han fet la seva petita aportació, entre elles universitats, DHV, empreses de fertilitzant i de plantes, que això és vital, com ja veurem. A Lanzarote, a l'illa de La Palma, també ens han cedit mostres del seu sòl volcànic, que veurem que serà molt important per tota aquesta caracterització del sòl en el qual conrear. També hem comptat amb altres empreses i universitats que ens han ajudat fins ara i seguiran fent-ho per seguir prosperant en aquesta línia d'investigació.  

Al maig de 2024 vam publicar un paper, un article científic a Elsevier, sobre factors clau en el desenvolupament d'ecosistemes en entorns tancats controlats per missions lunars. És molt concret, molt llarg, però aquest paper va incloure dades procedents de les nostres investigacions fetes a la Terra amb diferents tipus de vegetals que després veurem, utilitzant diferents tipus de substrat de mostres preses de Lanzarote i de La Palma, ja deia, dopades amb una sèrie de fertilitzants. Ajuntàvem aquestes dades amb dades d'una missió que es diu Chang’e, de la Xina, que és un programa espacial xinès amb diferents estadis, diferents etapes, i una d'elles va ser, precisament, conrear a la Lluna, o sigui, estudiar la germinació d'una planta a la Lluna. Aquestes imatges que veieu són reals, són del seu experiment. Nosaltres no sabíem de l'existència d'ells al principi i, a mesura que vam anar avançant, ens vam posar en contacte amb ells. I els vam demostrar també el nostre interès a compartir coneixement perquè tot això estava en un estat de l'art molt inicial. Sobretot parlant de fa sis anys. Els xinesos van aconseguir col·locar una càpsula pressuritzada al pol sud de la Lluna i van aconseguir prendre unes primeres imatges d'aquesta germinació, la qual cosa és tot un repte i un assoliment. 

Figura 4. Imatges de l'experiment xinès Chang’e.

Com a curiositat, us comentaré com va ser el decaure d'aquesta missió. Per desgràcia va durar 82 hores. No va poder durar més. Malgrat que havien fet un treball enorme, des del punt de vista enginyeril també, van cometre un error amb l'estudi tèrmic. Van voler ser tan sostenibles que volien utilitzar la llum natural del sol per il·luminar a l'interior de la càpsula. De manera que van col·locar a la part superior de la càpsula una mena de vàlvula d'una olla ràpida, més o menys, amb una mena de sortint amb un diamant que feia que la llum que entrés fos repartida igualitàriament dins del cilindre d'aquesta càpsula. Tenien també uns sistemes LED per si això fallava o quan arribés la nit lunar, que és el que us comentaré just ara. Va arribar la nit lunar i a causa que no estava tot completament aïllat tèrmicament, sinó que a la part superior hi havia un punt dèbil per permetre que aquest diamant repartís la llum per dins, la planta se'ls va congelar. La planta, quan es van assolir els menys 200 positius en un gradient progressiu de temperatures, va morir. Les dades que van poder obtenir duren fins a 82 hores, que vaja, més que 10 segons és. Tot això ho podeu comprovar a l'article si voleu.  

Des de llavors, hi ha hagut dues missions privades que han pogut aterrar a la Lluna. Una d'Intuitive Machines i l'altra de Firefly Aerospace. Després, és cert que hi ha hagut moltes missions no purament privades, però missions privades n'hi ha hagut dues. Com veieu, no és una cosa que passi tots els dies, perquè us feu una idea de que és tot un repte poder arribar a la Lluna i aterrar. Altres moltes empreses ho han intentat, però no han tingut èxit.  

Sens dubte ara, de totes formes, s'obre una era del New Space, així li diuen, que és com una democratització de l'espai. Tenim també dades d'empreses que treballen en aquest àmbit i ens comenten que en els propers anys serà molt més freqüent que hi hagi aquest tipus de missions. No només a la Lluna, sinó missions espacials en general. La gran notícia que hem tingut últimament és que hem pogut signar, per fi, per fer el nostre projecte realitat amb Orbital Paradigm, que és una startup espanyola provinent de Madrid, el llançament del nostre experiment, que després també comentarem, a òrbita. Això es farà possible a finals de 2026 si no hi ha cap endarreriment. Volem enviar un petit hivernacle on estigui tot monitoritzat i automatitzat a òrbita, com ja deia, a bord d'una sonda que ells estan fabricant. Ells s'encarregarien de la sonda, nosaltres del mini hivernacle, ben hermètic, i probablement tot aniria a bord d'un Miura 5 de l'empresa PLD Space. Això encara està per acabar de polir dates, però tot apunta que sigui per finals del 2026. Fa 8 anys, una mica més de 8 anys que vam començar amb aquest projecte. Com veieu, els resultats van arribant lentament, però sembla que serà possible.  

Aquest hivernacle seria el primer autònom i robotitzat, automatitzat, en orbitar la Terra. És cert que hi ha experiments de cultiu, com he mencionat abans, a l'estació espacial, però hi ha intervenció humana directa. Aquí estaríem parlant de tot absolutament automatitzat amb sensors que activin el reg, que mesurin les concentracions de gasos, la temperatura, la humitat i tot això. Estarà orbitant la Terra entre 1 i 14 dies. Quant podrà durar? Ho sabrem més endavant. Volem que sigui també un sosteniment ja no només d'aliment, sinó d'oxigen i d'eliminació de CO₂.  

En la missió que llançarem, és clar, volem prendre el major nombre de dades possible. Òbviament, dades gràfiques per part de càmeres. Volem també mesurar concentracions de gasos. Volem el reg de forma automatitzada, moviment d'aire, perquè la diferència de gravetat fa que el repartiment de gasos a l'hora de realitzar la fotosíntesi sigui una mica més irregular. I estem també ideant poder fer dos tipus d'experiment, un més encapsulat i un altre amb un simulador regolític. Simulador regolític sona una mica estrany, però és un anàleg del regolit lunar a la Terra, caracteritzat i preparat per nosaltres.  

Una de les coses més importants o més interessants, millor dit, que podem obtenir de la missió és que podrem obtenir l'hivernacle de tornada. Això farà que puguem revisar molt més en detall, ja no només amb la telemetria que obtinguem de la missió, sinó poder veure en persona canvis que s'han produït en la planta respecte a l'experiment que farem en paral·lel, que no ho he mencionat, a la Terra. A la Terra farem el mateix experiment anàleg, començaran alhora i podrem comparar doncs quins gens s'han activat, quins metabòlits ha acumulat la planta. Jo no sabia què era un metabòlit fins que vaig parlar amb l'equip de biologia.  Un metabòlit és una substància química que s'allibera en qualsevol procés metabòlic. Aleshores la planta, com es comporta diferent, acumularà una altra sèrie de gens activats i de metabòlits.  

Com afecta la microgravetat a la planta? D'una banda, tenim el creixement de l'arrel. El creixement de l'arrel aquí a la Terra és normalment d'una forma ordenada i cap avall. Quan estem en un lloc on no tenim la gravetat terrestre, que ha estat aquesta constant en tota l'evolució de la planta, les arrels tendeixen a créixer d'una forma irregular, d'una forma més desordenada, erràtica podríem dir, encara que a mi no m'agrada aquesta connotació negativa. També a causa que el repartiment dels fluids en el substrat no ocorre igual que a la Terra, sinó que tendeix a patir les conseqüències de la manca de gravetat, es produeix un estrès hídric també a l'arrel. Fa que l'arrel, a part de no tenir una orientació clara cap on créixer, intenti buscar l'aigua que no està clarament recolzant-se al fons i això provoca un creixement bastant més erràtic. Hi ha poques imatges a internet perquè la major part d'aquesta informació ve de papers i d'articles de l'Estació Espacial, però si busqueu podeu trobar-ne alguna de baixa qualitat.  

No només les arrels es veuen afectades per la diferència de gravetat, també la tija. Jo pensava, abans d'entrar en aquest projecte, que la tija es guia principalment per la llum, així és. Cap a on estigui la llum intenta anar, si no té cap element que li domini, com el vent i tal. Però he après també, gràcies a tots aquests experts que em van informant també a mi com a enginyer, que la gravetat també serveix una mica de guia per a la tija de cap on créixer. Ell té una referència que és el vector gravetat i amb això sap en cada moment cap on s'està dirigint. Són més conscients del que pensem. Doncs si traiem aquest vector, la planta també torna una mica boja en aquest sentit. Com deia abans, els gasos a l'hora de realitzar la fotosíntesi també afecten. Com que aquests gasos es recolzen, utilitzarem aquesta paraula, a la superfície de la fulla. Fa que sigui tot una mica més irregular.  

També el repartiment de les hormones dins de la pròpia planta, la mecànica de fluids dins de la tija. Canvien un munt de coses. L'auxina és una hormona, també per al desenvolupament natural de les plantes. Tot això es veu afectat, des de la fotosíntesi fins al creixement de la pròpia planta. Aleshores, el resultat solen ser tiges una mica més fines, fulles una mica més petites, de mida i forma irregular. Tot això és el que hem d'entendre i estudiar, i també suplir d'alguna forma. Per això, l'experiment tindrà uns LED que van a estar situats a la part superior. Hi ha un ventilador que ajuda a que es mogui l'aire. Hi ha sensors d'humitat i de temperatura. Està tot amb pressió i temperatura controlades. Hi ha un sistema de reg especial per poder dirigir l'aigua cap on toqui i poder assegurar el correcte creixement.  

Figura 5. Esquemes de l'experiment de Green Moon.

Hem estat caracteritzant diferents mostres de l'illa de La Palma. Gràcies a la col·laboració d'aquestes illes hem rebut mostres que ens han ajudat una mica a comparar el que ja sabem que hi ha al regolit lunar, que això és àmpliament conegut per l'acadèmia. Hi ha moltes similituds. Tingueu en compte que el regolit lunar són fragments sòlids que provenen de col·lisions meteòriques, també d'antigues erupcions volcàniques. I és inert, com ja he dit abans, i té bastants silicats i components basàltics també. El que hem fet és una mica veure de quines zones, de quins túnels de lava, tenia més sentit agafar aquestes mostres i hem aconseguit tenir simulants anàlegs al regolit lunar, de manera que tenim un substrat que és un representant molt fidel del que podem trobar a la Lluna a nivell mineral.  

Volia també mencionar que, òbviament, aquestes mostres són molt limitades. No tenim carta blanca per tenir totes les mostres que volem. Al final, depenem del que ens vulguin cedir. I no oblidem que la planta és un ésser viu. Per a qualsevol experiment que fem, la repetitivitat de l'experiment és relativament baixa. Vol dir, si jo tinc unes mostres comptades de simulador regolític i poso dues llavors iguals, aquest experiment no va a exactament igual en aquestes dues llavors. Al final, hi ha circumstàncies petites que fan que alguna cosa molt petita que pugui afectar a la llavor, després impacti brutalment en el creixement de la planta, com pot ser la presència d'algun fong petit a la llavor. Encara que intentem mirar tot al microscopi, fer autoclau de tot per assegurar que tot està correcte, volia fer aquest apunt, que al final el regolit o simulador que tenim és limitat. A poc a poc anem tenint més, la qual cosa ens permetrà fer proves amb més espècies de planta. Bàsicament el que fa és dopar a aquest regolit amb diferents compostos que ara comentarem. Abans parlava dels especialistes de geologia, també hi ha especialistes de biologia vegetal. A InnoPlant, que és un laboratori que treballa associat amb nosaltres, es dediquen a estudiar el creixement de plantes en condicions d'estrès i s'han dedicat una mica a estudiar què li falta a aquest sòl, a aquest substrat, perquè la planta pugui viure. Aleshores, s'han trobat certes mancances que eren evidents, com poden ser nitrats. El nitrogen és molt important per al creixement de plantes. El fòsfor, el potassi també. I també la retenció de líquid del regolit és relativament deficient. Han estat treballant en veure què afegir a aquests simulants o anàlegs per poder-ho fer possible, per poder germinar plantes aquí. 

Amb el grup Herogra, que és una altra empresa que també participa amb nosaltres, s'han desenvolupat una sèrie de fertilitzants –l'anomenem dopar el regolit– per poder fer que això sigui possible. De vegades cal afegir bacteris que el que fan és degradar perclorats que són tòxics per a la planta. Altres vegades cal afegir certs microorganismes extremòfils que el que fan és sobreviure en aquests sòls tan durs. Els extremòfils solen viure en columnes de sofre, en sòls i en cràters volcànics. A aquests microorganismes els portes a un lloc apte per a la vida, com els que ja coneixem, i es moren. O sigui, els agraden els ambients extrems. I aquest tipus de microorganismes són els que estem utilitzant.  

Aquí podeu veure uns pous, amb aquest simulador regolític i brots de diferents plantes o llavors que hem provat. Hem provat amb microtomàquets, espinac, pastanaga, enciam i, curiosament, el que millor s'ha comportat de tots ells és el rave. Jo no sóc un gran amant del rave, però espero que els astronautes sí que ho siguin, perquè és dels més prometedors. Només hem provat primerament plantes de port petit, que no ocupin gaire, perquè al final el nostre experiment tindrà un volum limitat. De cara a un futur, si tot això arriba a bon port, podrem imaginar-nos plantes amb major potencial de creixement.  

Figura 6. Pous amb simulador regolític i primers brots.

Tornant una mica al tema de l'ISRU o utilització de recursos in situ, vull mencionar que en tot el mantell rocós de la Lluna s'estima que hi ha uns 600 milions de tones d'aigua en estat sòlid. Però clar, aquesta aigua està molt barrejada amb el regolit i és difícil d'extreure. Hi ha zones concretes de la Lluna, sobretot cràters que estan permanentment a l'ombra, on sí que hi ha majors acumulacions d'aigua en estat sòlid. Però clar, estan per allà repartits. Un exemple és el cràter Shackleton, que està al pol sud de la Lluna. Aquest té una sèrie de coses interessants, i és que té àrees que estan constantment il·luminades pel sol, és a dir, mai es fa de nit. I hi ha altres àrees que estan sempre de nit, sempre a l'ombra. Això permet que hi hagi a l'ombra aigua en estat sòlid, que es pot utilitzar per a tota aquesta història que estem comentant. I després la part il·luminada s'antiga bastant apetitosa per a la ubicació de panells solars, perquè tenim una irradiació solar directa constant. Com podeu imaginar, aquest tipus d'ubicacions estratègiques també són d'interès per a diferents països. Això vol dir que països com els Estats Units, la Xina o Rússia s'estan posant les piles per arribar aquí. I no hem d'oblidar que hem de protegir la Lluna, perquè tant ella com els seus recursos són un patrimoni de la humanitat. Això no ho podem oblidar. La seva explotació comercial ha d'estar molt regulada, però això encara està en procés.  

Figura 7. Cràter Shackleton.

Alguna de les entitats que estan al capdavant d'aquesta labor són COSPAR (Comitè de Recerca Espacial) i l'Organització de les Nacions Unides també té una oficina per a assumptes ultraterrestres. Tingueu en compte que a la Lluna a vegades hi ha acumulacions d'aigua en estat sòlid de la superfície del país de Dinamarca! Estem parlant de grans acumulacions.  

La normativa, encara que jo no sigui un expert de normatives, té certs buits i això és un risc. Per exemple, quan tu aterres la teva nau, volen assegurar que hi ha una àrea de seguretat al voltant de la teva nau que tinguis garantit que ningú te la pugui envair. Genera un petit «feta la llei, feta la trampa»: aquí un petit buit legal fa que si els Estats Units, Rússia o la Xina arriben allà els primers, puguin dir «d'acord, aquesta és la meva zona, ningú hi pot entrar».  

Allà no hi ha moltes càmeres ni molts ulls que estiguin controlant contínuament què fan i és molt fàcil que puguin explotar recursos a esquena de la resta del planeta. Vull mencionar que aquestes tres potències no han signat aquest acord, es mantenen a la vora i no deixa de ser una preocupació que no tractem aquest tema amb especial cura. La Xina ha fet uns avenços espacials en les últimes dècades, en l’última dècada diria jo, bastant aclaparadors.

Per poder fer l'agricultura lunar viable, hi ha diferents àmbits de la ciència que s'han de desenvolupar, com l'aspecte genètic. Podem modificar la planta des d'un punt de vista genètic perquè sigui més resistent a la radiació, perquè es comporti millor a l'hora d'adaptar-se a la microgravetat i al repartiment de nutrients. Podem fer estudis hidropònics, com aquest tipus de plantació que no requereix un substrat, sinó que s'utilitza una mena de sèrum o nebulitzant aquós l'anomenen també, molt nutritiu, en el qual la planta pot créixer sense necessitat d'un estat sòlid a sota. Això pot ser útil per a Mart, per exemple, que té molt més perclorat tòxic per a la planta, que li és verinós. A vegades no només basta amb tenir bacteris que degradin aquest perclorat, sinó que potser cal plantejar-se fer estudis hidropònics o aeropònics, sense substrat. 

Nosaltres també ens plantegem reptes que vagin una mica més enllà. És a dir, ara estem parlant d'una primera càpsula però cal assegurar que pugui ser modular, que es pugui tenir en sèrie. Vèiem que aquesta càpsula podia estar repetida en moltes ubicacions, fins i tot podent augmentar la seva mida. Hem imaginat càpsules que puguin estar a l'exterior d'una Estació Espacial o que puguin estar en un interior amb diferents sistemes de ventilació, amb el seu control tèrmic, gestió de gasos, un reg intel·ligent, bateries per a tota l'electrònica, panells solars a l'exterior… Volia mencionar també sobre els sistemes d'il·luminació que la millor disposició és una mena de tauler d'escacs on s'alternen LEDs vermells i blaus, vermell-blau, vermell-blau, vermell-blau. Aquest patró i amb cicles de 12 hores d'ombra sembla que és un bon estímul per al creixement de la planta, sobretot en les etapes inicials. Aquí podem veure algun exemple, on es pot veure una càpsula a l'exterior d'una estació, que pot ser manipulada per un braç robòtic i tractada també dins de la pròpia estació. 

Figura 8. Esquema d'una càpsula interna.

Figura 9. Esquema d'una càpsula externa. 

Cal dir que la càpsula en si ha de garantir una sèrie de variables vitals per a la planta. Una d'elles és un rang de pressions entre 80 i 120 quilopascals. Després un rang de temperatures d'entre 16 i 26 graus centígrads, unes concentracions concretes de gasos… I després, doncs el que deia, càmeres, sistemes de reg automatitzats, llum ajustable, assegurar els nutrients necessaris en el regolit. Els passos següents d'aquest tipus d'encapsulament d'hivernacles són fer-los més grans, que tinguin una major capacitat, on puguem cultivar diferents tipus de planta de diferent índole en el mateix lloc, on tot estigui automatitzat, identificar noves espècies de vegetals, perquè fins ara estem tractant amb plantes de port petita, però com us deia, volem provar amb plantes molt més grans, diferents tipus de sòl que s'assemblin també al sòl marcià. O sigui, hi ha una línia d'investigació important. I, per descomptat, també estudiar els efectes de la microgravetat en el llarg termini, perquè fins al dia d'avui tenim unes dades, però aquest know-how cal seguir ampliant-lo amb dades que vinguin de l'Estació Espacial i de futures colònies si arriben algun dia.  

Tot això va més de cara a les properes dècades. Jo aquí vull ser ambiciós dient que a finals del 2030 podem veure alguna base lunar, per què no? Tenim els mitjans, cal veure si al final es pot fer possible. Però bé, la missió Artemis –que com a dada curiosa, Artemis és la germana d'Apol·lo i ells han fet aquest joc– vol enviar humans a Mart, però no sense abans tenir la Lluna com un exemple, com una mena de laboratori natural. A mi em sona una mica violent perquè sona com a pertorbar la Lluna. Però bé, un laboratori natural on puguem demostrar que és sostenible i d'allà anar a Mart. Però Mart suposa un repte molt més gran. No és parlar en els mateixos termes que la Lluna. Primer, pel temps de viatge. A la Lluna podem tardar un dia a arribar, mentre que a arribar a Mart, 8 mesos. Mes amunt, mes avall. 8 mesos de viatge suposen.  

Tot un repte mental i psicològic per als astronautes, estem parlant de vuit mesos de viatge. D'altra banda, la radiació i les temperatures, doncs també són bastant crítiques. Es creu que potser per a la dècada dels 40 es pot fer un touch and go, que significa anar, tocar i tornar, la superfície de Mart per un humà. Però bé, tot això haurem de veure si és realment factible o no. Tot apunta a que sí. Per enviar un humà a la superfície de Mart, s'estima que és necessari fer un llançament de 75 tones, la qual cosa és molt, molt gran la quantitat de pes que estem parlant, perquè és un viatge molt llunyà, on cal molt combustible. Es tardaria, això és un petit càlcul, vuit mesos anant a set quilòmetres per segon. És una velocitat vertiginosa. 

Ho veuran els més joves? Jo espero que sí. Per què no? Convertir-nos en una espècie també marciana. I, bé, volia recordar-vos que l'objectiu d'això no és simplement alimentar astronautes: és poder tenir una producció sostenible d'aliment i d'oxigen, generar hàbitats autosostenibles i poder garantir d'alguna forma la supervivència de l'espècie interplanetària. Res més. Era tot això el que us volia comentar. No sé si teniu algun dubte, coses en què vulgueu aprofundir. Sóc tot orelles.

Col·loqui

Els fertilitzants, en principi, haurien de venir directament de la Terra perquè allà, segurament al principi com a mínim, no es fabricarien. És a dir, totalment independents no serien. Teniu pensat que en el futur es fes algun tipus de circulació o ecosistema realment tancat?  
Aquesta és la idea. La idea és al final generar, com tu bé dius, el sentit de la fletxa del cicle tancat: que, una vegada tu ja tens el teu ecosistema tancat, contínuament s'estigui generant aquesta matèria orgànica que permet a la pròpia futura planta o llavor tornar a créixer. De totes formes, en un futur més llunyà, sí que ja hi haurà laboratoris on es pugui fins i tot sintetitzar algun fertilitzant de forma artificial, però la idea és el que tu comentes, el cicle autosostenible tancat on no calgui una intervenció realment humana. De fet, aquí es poden comprar a vegades unes boles de cristall on dins d'un ecosistema tancat que es manté sense necessitat de ser regat, sense necessitat de ser obert a l'atmosfera. I no sé quant duren, però parlem d'anys. No sóc expert en aquest camp, però per aquí va la investigació.  

Aquesta exposició m'ha fet pensar en la pel·lícula Naus Misterioses –Silent Running, el títol original– que es va projectar el mes passat al Museu de Ciències Naturals de Barcelona amb comentaris. Una altra cosa. Pel que sembla, els astronautes hauran de ser vegans perquè no es parla de carn, o s'enviarà carn congelada com la que mengem aquí?  
Sí, sembla que ens espera per començar un futur bastant vegetarià o vegà. De moment, no tenim un experiment per poder desenvolupar ramaderia, però potser amb insectes sí que puguem tenir un altre sosteniment alimentari. Els insectes s'han comprovat que també són una font proteica interessant i nutritiva, ocupen poc espai i des del punt de vista del patiment animal doncs també és més moralment correcte, potser. No és el mateix un cuc que una vaca, però és un bon comentari, caldrà veure cap on evoluciona tot.  

Aquestes llavors que aniran dins d'aquests hivernacles que envieu a llançar, en quin estat de germinació s'enviaran? Diferents estadis?  
És una molt bona pregunta. La idea és enviar diferents estadis de germinació. Per què? Perquè no tenim la garantia... Jo parlo ara d'aquest primer experiment a finals del 2026, on no tenim una garantia de que puguem estar dues setmanes orbitant. En dues setmanes sí que hi ha temps per veure diferents fases. Però si l'experiment dura dos dies o 85 hores, com en el cas dels xinesos no tindrem dades suficients, aleshores la idea és poder enviar diferents estats de germinació, en els quals puguem veure des d'un brot des de zero a una petita planta i veure aquest desenvolupament. No obstant això, tot això després té unes implicacions també en duanes que no us podeu fer una idea. Si el llançament es fes als Estats Units, que no té per què, suposa haver de declarar en duanes que tens una mercaderia concreta, biològica, que vas a enviar a l'espai. O sigui, no és tot ultra fàcil. Tot això té unes implicacions que van més enllà del purament científic, que és el que ens mou. Hi ha una part més legal i d'administració que ho dificulta. Però sí, és la idea.