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¿Por qué se eligió el algodón para crecer en la luna?

¿Por qué se eligió el algodón para crecer en la luna?


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La elección de plantas para el primer ecosistema lunar es un poco inusual.

Cultivan algodón, colza y patatas.

¿Por qué los eligieron los científicos chinos? ¿Es por su capacidad para prosperar en un entorno así o por su posible contribución al sustento de la vida en misiones espaciales largas?


La agencia de noticias estatal Xinhua de China menciona el razonamiento de la mayoría de las especies que enviaron:

¿Por qué se eligieron estas especies?

Xie [el diseñador jefe del experimento] dijo que las patatas podrían ser una fuente importante de alimento para los futuros viajeros espaciales. El período de crecimiento de Arabidopsis, una pequeña planta con flores relacionada con el repollo y la mostaza, es corto y fácil de observar. La levadura podría desempeñar un papel en la regulación del dióxido de carbono y el oxígeno en la mini biosfera, y la mosca de la fruta sería consumidora del proceso de fotosíntesis.

Si bien esto no menciona el algodón, me parece muy probable que, como las papas, sea un cultivo muy útil.

Según otro artículo, el objetivo de China es una base de investigación lunar:

"Usaremos el Chang'e-8 para probar ciertas tecnologías y realizar una exploración preliminar para construir conjuntamente una base de investigación en la luna", dijo Wu.


El marciano se hace realidad: al menos cuatro cultivos cultivados en suelo de Marte simulado son comestibles

Los científicos de la Universidad de Wageningen y el centro de investigación amp están trabajando en el cultivo de cultivos en Marte y simuladores de suelo lunar. Al igual que el suelo real marciano y lunar, estos contienen metales pesados ​​en casi las mismas cantidades. Se analizaron cuatro de los cultivos cultivados para determinar el contenido de metales pesados. No se detectaron concentraciones que pudieran ser peligrosas para la salud humana. Por lo tanto, los cuatro cultivos son seguros para comer y, para algunos metales pesados, las concentraciones fueron incluso más bajas que en los cultivos cultivados en tierra para macetas.

Investigaciones anteriores de los científicos de Wageningen ya habían demostrado que los cultivos pueden crecer bastante bien en Marte y simulando el suelo lunar si se agrega materia orgánica a los suelos. Se sabe que los metales pesados ​​como el plomo, el cadmio y el cobre están presentes en los suelos. Si se absorben en las partes de los cultivos que se pueden comer, pueden hacer que los vegetales no sean comestibles para los humanos. "Para el rábano, el guisante, el centeno y el tomate, hicimos un análisis preliminar y los resultados son muy prometedores", dice el ecologista Wieger Wamelink. "Podemos comerlos y tengo mucha curiosidad por saber cómo sabrán los tomates. Desafortunadamente, todavía no hemos podido probar los diez cultivos, por lo que pusimos en marcha una campaña de crowdfunding a través de la cual la gente puede sentir una participación genuina en Esta investigación. Los donantes recibirán una variedad de posibles obsequios, de los cuales mi favorito personal es una cena basada en la cosecha que incluirá papas cultivadas en un simulante de suelo de Marte ".

Metales pesados

Los rábanos tenían la mayor cantidad de metales en general, con una cantidad relativamente alta de aluminio, hierro y níquel. Aún se desconoce si la contaminación solo proviene del exterior de la planta o también del interior. Si los rábanos se hubieran lavado adecuadamente, el contenido probablemente habría sido menor. Era muy peculiar que los cultivos que crecían en tierra para macetas tuvieran contenidos más altos de plomo, arsénico y cobre que el simulante de suelo marciano en particular. Aún se desconoce si la absorción de metales pesados ​​es la misma en la Tierra que en las condiciones de menor gravedad que se encuentran en Marte y la Luna. Es probable que solo la investigación "in situ" resuelva esta cuestión.

Recaudación de fondos

Hasta ahora, solo se han probado cuatro de los diez cultivos. En el presente experimento, los investigadores probarán todos los cultivos con metales pesados, siempre que obtengamos la financiación. No solo observarán los metales pesados, sino también las vitaminas, los flavonoides (juegan un papel importante en la determinación del sabor) y los alcaloides, que pueden ser venenosos. Ya se han cosechado las primeras cosechas, judías verdes, rábanos, rúcula y espinacas y pronto vendrán el resto, incluidas las patatas. Investigarán si el contenido de metales pesados ​​está por debajo de los niveles críticos establecidos por la Agencia Holandesa de Alimentos y la Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos (FDA). Si los investigadores están seguros de que es seguro comer patatas, guisantes, zanahorias, berros, judías verdes, rábanos, centeno y tomates, organizarán una comida para los patrocinadores de su investigación. Los patrocinadores serán los primeros en comerse los tomates 'marcianos' y probar si tienen un sabor diferente al de los tomates terrestres normales.


La NASA elige a SpaceX para llevar a los humanos de regreso a la Luna

Para su oferta de módulo de aterrizaje lunar, SpaceX presentó su nave espacial Starship reutilizable

La NASA ha seleccionado a SpaceX para llevar a los primeros astronautas a la superficie de la Luna desde 1972, dijo la agencia el viernes, en una gran victoria para la compañía de Elon Musk.

El contrato, valorado en 2.900 millones de dólares, involucra el prototipo de nave espacial Starship que se está probando en las instalaciones de SpaceX en el sur de Texas.

"Hoy estoy muy emocionado, y todos estamos muy emocionados de anunciar que hemos premiado a SpaceX para continuar el desarrollo de nuestro sistema de aterrizaje humano integrado", dijo Lisa Watson-Morgan, directora del programa del Sistema de Aterrizaje Humano de la NASA.

SpaceX supera a Blue Origin de Jeff Bezos y al contratista de defensa Dynetics para ser el único proveedor del sistema, una ruptura sorprendente con el pasado cuando la NASA ha elegido varias empresas en caso de que una falle.

Los analistas de la industria dijeron que la decisión subraya a la compañía, fundada por Musk en 2002 con el objetivo de colonizar Marte, como el socio más confiable del sector privado de la NASA.

El año pasado, SpaceX se convirtió en la primera empresa privada en enviar con éxito una tripulación a la Estación Espacial Internacional, restaurando la capacidad estadounidense para lograr la hazaña por primera vez desde que terminó el programa Shuttle.

Para su oferta de módulo de aterrizaje lunar, SpaceX presentó su nave espacial Starship reutilizable, que está diseñada para transportar grandes tripulaciones y carga para viajes al espacio profundo, y aterrizar en posición vertical tanto en la Tierra como en otros cuerpos celestes.

Los prototipos de la embarcación se están poniendo a prueba actualmente en las instalaciones de la compañía en el sur de Texas, aunque las cuatro versiones que hasta ahora han intentado vuelos de prueba han explotado.

Bajo el programa Artemis para devolver humanos a la Luna, la NASA quiere usar el cohete Space Launch System para lanzar cuatro astronautas a bordo de una cápsula de la tripulación Orion, que luego se acoplará a una estación espacial lunar llamada Gateway.

Starship estará esperando recibir a dos miembros de la tripulación para el tramo final del viaje a la superficie de la Luna.

La idea es que Gateway sea el intermediario, pero para la misión inicial, Orion podría acoplarse directamente con Starship, dijo Watson-Morgan.

Los astronautas luego pasarían una semana en la Luna antes de abordar Starship para regresar a la órbita lunar, luego llevarían a Orión de regreso a la Tierra.

Por separado, SpaceX tiene planes de combinar la nave espacial Starship con su propio cohete Super Heavy, para hacer una nave combinada que tendrá una altura de 394 pies (120 metros) y será el vehículo de lanzamiento más poderoso jamás desplegado.

La humanidad pisó la Luna por última vez en 1972 durante el programa Apolo.

La NASA quiere regresar y establecer una presencia sostenible, completa con una estación espacial lunar, para probar nuevas tecnologías que allanarán el camino para una misión tripulada a Marte.

En 2019, el entonces vicepresidente Mike Pence desafió a la NASA a llevar a la primera mujer y al próximo hombre a la Luna para 2024, pero es probable que la línea de tiempo se relaje bajo la presidencia de Joe Biden.

Otro cambio bajo la administración actual es su objetivo declarado de colocar a la primera persona de color en la Luna bajo el programa Artemis.


El cultivador de algodón Scott Maxwell estaba contento con la calidad de su suelo.

"Fue un buen resultado para aquí", dijo.

"Solo quedaba la banda elástica, así que estaba bastante contento con eso".

Maxwell dijo que lo que lo hizo más agradable fue involucrar a sus hijos en el experimento.

"Son bastante jóvenes, así que enterrar un par de calzoncillos y desenterrarlos ocho semanas después tiene cierto atractivo", dijo.

"Fue educativo para ellos. Ahora comprenden mucho más sobre estas cosas, por lo que valió la pena el ejercicio & quot.

Para aquellos agricultores con peores resultados, el agrónomo local Wayne Seiler dice que hay pasos que se pueden tomar.

"Veremos qué cultivos cultivamos allí", dijo.

"Podríamos poner cultivos de leguminosas, abono verde o cultivos de cereales con un sistema de raíces fibrosas, y tratar de mejorar la estructura del suelo".

Por qué los microbios del suelo están ganando interés en todo el mundo

Los organismos microscópicos que viven dentro y sobre las plantas pueden ayudar a mejorar la calidad de su cultivo, ya sea en la granja o en el jardín.

Seiler dijo que les dio a los productores la oportunidad de aprender sobre la calidad de su suelo para luego mejorarlo.

"Hubo un bloque que se rompió muy poco y ese bloque tenía biosólidos", dijo.

"Esa área en particular parece ser un suelo muy duro.

& quot; Está mojado hoy y en 10 días & # x27 & # x27; como el cemento, así que probablemente veremos cómo poner yeso y algún otro material allí para mejorarlo & quot ;.


La luna ve el primer brote de semilla de algodón

CHONGQING, 15 ene (Xinhua) - Una de las semillas de algodón llevadas a la luna por la sonda Chang'e-4 de China es la primera en brotar en la Luna, según científicos de un mini experimento de biosfera el martes.

Después de realizar el primer aterrizaje suave en el lado opuesto de la luna, la misión Chang'e-4 de China fue pionera en el primer experimento de mini biosfera en la luna.

El profesor Xie Gengxin, de la Universidad de Chongqing y diseñador jefe del experimento, dijo que un recipiente instalado en el módulo de aterrizaje de la sonda Chang'e-4 contenía semillas de algodón, colza, papa y arabidopsis, así como huevos de la mosca de la fruta. y un poco de levadura, para formar una simple mini biosfera.

Las imágenes enviadas por la sonda mostraron que un brote de algodón había comenzado a crecer, aunque no se encontraron otras plantas creciendo.

El bote del cilindro, fabricado con materiales especiales de aleación de aluminio, tiene una altura de 198 mm, un diámetro de 173 mm y un peso de 2,6 kg. También contiene agua, tierra, aire, dos cámaras pequeñas y un sistema de control de calor, dijo Xie.

Las cámaras tomaron más de 170 imágenes y las enviaron de regreso a la Tierra, según el equipo.

¿Por qué se eligieron estas especies?

Xie dijo que las papas podrían ser una fuente importante de alimento para los futuros viajeros espaciales. El período de crecimiento de Arabidopsis, una pequeña planta con flores relacionada con el repollo y la mostaza, es corto y fácil de observar. La levadura podría desempeñar un papel en la regulación del dióxido de carbono y el oxígeno en la mini biosfera, y la mosca de la fruta sería la consumidora del proceso de fotosíntesis.

Los investigadores utilizaron tecnología biológica para dejar inactivas las semillas y los huevos durante los dos meses en que la sonda pasó por los controles finales en el centro de lanzamiento y el viaje de más de 20 días por el espacio.

Después de que Chang'e-4 aterrizara en el otro lado de la luna el 3 de enero, el centro de control terrestre ordenó a la sonda que riegue las plantas para comenzar el proceso de crecimiento. Un tubo dirige la luz natural de la superficie de la luna hacia el recipiente para permitir que las plantas crezcan.


¿Cuál es su línea de tiempo?

Rojas-Pierce y Wang han estado preparando ejecuciones de prueba del experimento en el laboratorio de NC State, asegurando que el hardware que usarán los astronautas esté libre de errores. Después de que las plantas se aclimatan a la temperatura de la EEI, crecerán durante tres días, luego se aplicará el primer químico, induciendo la fusión de las vacuolas. Después de dos horas, se agregará el segundo químico de conservación.

Perera y Land también están preparando muestras y ejecutando pruebas en la Tierra antes de que se inicien sus experimentos. Después de la aclimatación en la ISS, sus experimentos se llevarán a cabo durante 10 a 12 días.

Ambos conjuntos de muestras se devolverán al laboratorio en unos meses, según el momento en el que vuelva a entrar la nave espacial. Una vez que las muestras estén de vuelta en el laboratorio del estado de Carolina del Norte, Rojas-Pierce y Wang realizarán análisis de imágenes y datos de las células vegetales, lo que podría demorar unas cuatro semanas. Para Perera y Land, el procesamiento inicial de la muestra tomará aproximadamente dos semanas, seguido de la secuenciación y el análisis de datos que podrían demorar meses.


¿Quieres plantas más grandes? Llega a la raíz del asunto

Los científicos de plantas han obtenido imágenes y analizado, por primera vez, cómo se disponen las raíces de una planta en maceta en el suelo a medida que la planta se desarrolla. En este estudio, que se presentará en la reunión de la Sociedad de Biología Experimental el 30 de junio, el equipo también descubrió que duplicar el tamaño de la maceta hace que las plantas crezcan un 40% más.

A partir de sus escáneres de raíces de 3-D MRI, los investigadores observaron que las plantas en macetas extienden rápidamente sus raíces a las paredes de la maceta. Es probable que las plantas usen sus raíces para 'sentir' el tamaño de la maceta, aunque los detalles de cómo las raíces transmiten el mensaje sobre el tamaño de la maceta siguen siendo el secreto de las plantas.

También analizaron 65 estudios independientes en una amplia gama de especies, incluidas plantas de tomate, maíz, pino, cactus, trigo y algodón, y encontraron que todas las especies alcanzan tamaños más grandes cuando se cultivan en una maceta más grande. En promedio, duplicar el tamaño de la maceta permitió que las plantas crecieran un 43% más.

El Dr. Hendrik Poorter (Forschungszentrum J & uumllich, Alemania), quien dirigió el estudio, dijo: "Ha habido interés comercial en ver qué tan pequeñas pueden ser las macetas, pero nuestro objetivo era ver qué tan grande debe ser una maceta para evitar afectar los experimentos con plantas".

El trabajo también es relevante para los jardineros. Poorter agregó: "Después de este estudio, cambié inmediatamente el tamaño de la maceta de todas las plantas que tenía en mi casa".

Para comprender el efecto del tamaño de la maceta, los científicos analizaron varios aspectos del crecimiento de las plantas. Descubrieron que las plantas en macetas más pequeñas crecían más lentamente debido a una menor tasa de fotosíntesis. Pero, al buscar las causas de la disminución, los científicos descartaron limitaciones de agua y nutrientes y no encontraron diferencias en el grosor de las hojas de las plantas en macetas más pequeñas. Por lo tanto, es poco probable que las plantas utilicen los niveles de agua y nutrientes para detectar el tamaño de la maceta, lo que respalda la posibilidad de que la detección se produzca de otra manera, como por ejemplo a través de las raíces.


Procesamiento de fibra de algodón

Las fibras de algodón pueden clasificarse aproximadamente en tres grandes grupos, según la longitud de la fibra (longitud media de las fibras que componen una muestra o bala de algodón) y su apariencia. El primer grupo incluye las fibras finas y lustrosas con una longitud cortada que varía de aproximadamente 2,5 a 6,5 ​​cm (aproximadamente 1 a 2,5 pulgadas) e incluye tipos de la más alta calidad, como los algodones Sea Island, egipcio y pima. Los algodones de fibra larga, menos abundantes y más difíciles de cultivar, son costosos y se utilizan principalmente para telas finas, hilos y calcetería. El segundo grupo contiene el algodón estándar de fibra media, como American Upland, con una longitud de fibra de aproximadamente 1,3 a 3,3 cm (0,5 a 1,3 pulgadas). El tercer grupo incluye los algodones gruesos de fibra corta, que varían de aproximadamente 1 a 2,5 cm (0,5 a 1 pulgada) de longitud, que se utilizan para hacer alfombras y mantas, telas gruesas y económicas y mezclas con otras fibras.

La mayoría de las semillas (semillas de algodón) se separan de las fibras mediante un proceso mecánico llamado desmotado. El algodón desmotado se envía en fardos a una fábrica textil para la fabricación de hilo. Un método de procesamiento tradicional y todavía común es el hilado en anillo, mediante el cual la masa de algodón puede someterse a apertura y limpieza, recolección, cardado, peinado, estirado, mecha e hilado. La bala de algodón se abre y sus fibras se rastrillan mecánicamente para eliminar las materias extrañas (por ejemplo, tierra y semillas). Luego, un recolector (máquina recolectora) envuelve las fibras en una solapa. Una máquina de cardar (cardar) cepilla las fibras sueltas en filas que se unen como una hoja suave o red, y las forma en una cuerda suelta sin torcer conocida como astilla de carda. Para un hilo de mayor calidad, la astilla de carda se pasa a través de una máquina de peinado, que endereza la grapa aún más y elimina los trozos cortos no deseados o borlas. En la etapa de estirado (dibujo), una serie de rodillos de velocidad variable atenúa y reduce la astilla a hebras uniformes y firmes de tamaño utilizable. Las hebras más delgadas se producen mediante el proceso de mecha (deshilachado), en el que la astilla se convierte en mecha al tirarla y torcerla ligeramente. Finalmente, la mecha se transfiere a un marco giratorio, donde se estira más, se retuerce en una hiladora de anillos y se enrolla en una bobina como hilo.

Los métodos de producción más rápidos incluyen el hilado a rotor (un tipo de hilado de extremo abierto), en el que las fibras se desprenden de la cinta de carda y se retuercen, dentro de un rotor, a medida que se unen al extremo del hilo. Para la producción de mezclas de algodón, se puede utilizar el hilado con chorro de aire en este método de alta velocidad, las corrientes de aire envuelven fibras sueltas alrededor de un núcleo de cinta recta. Las mezclas (compuestos) se fabrican durante el procesamiento del hilo uniendo el algodón estirado con otras fibras cortadas, como el poliéster o la caseína.


Actividad 4: ¿Qué necesitan las plantas para crecer en el espacio?

En equipos de tres o cuatro, los estudiantes aplican sus conocimientos de las actividades anteriores para diseñar una estrategia para cultivar plantas en la Luna. Los estudiantes reciben una tarjeta de datos sobre la Luna para ayudarlos a considerar el entorno espacial particular.

Materiales

Procedimiento

Instruya a los grupos de la siguiente manera:

  1. Lea la tarjeta de datos para conocer las condiciones en la Luna, como su ciclo día-noche y la temperatura.
  2. Considere los factores que las plantas necesitan para crecer. ¿Cómo accederán las plantas a la luz, el agua y los nutrientes en la Luna?
  3. Diseñe un plan para cultivar plantas en la Luna, como construir un invernadero. ¿Puede el sistema ser autosuficiente? ¿Qué tipo de plantas crecen mejor y por qué?
  4. Seleccione una persona del grupo para explicar la estrategia al resto de la clase.

Discusión

Uno de los primeros desafíos para el cultivo de plantas en la Luna es la falta de agua líquida y nutrientes. El agua no está fácilmente disponible en los ríos y océanos como en la Tierra, y el suelo lunar no contiene los nutrientes necesarios para el cultivo de plantas. Los estudiantes podrían sugerir el uso de un sistema hidropónico para superar este desafío: las plantas se cultivan en una solución rica en nutrientes a base de agua sin necesidad de tierra. El agua podría provenir potencialmente del hielo de la superficie cerca de los polos norte y sur de la Luna, que bajo ciertas condiciones podría convertirse en agua líquida.

Otro desafío es el ciclo día-noche de la Luna. Un día en la Luna dura aproximadamente el mismo tiempo que cuatro semanas en la Tierra, por lo que las plantas tendrían que adaptarse a dos semanas de luz diurna y dos semanas de oscuridad, o colocarse en un entorno con luz controlada. Este entorno debería tener una temperatura controlada para contrarrestar las variaciones extremas de temperatura. Es más, prácticamente no hay atmósfera en la Luna, por lo que las plantas deberían mantenerse en un recipiente presurizado lleno de gases. Sin una atmósfera de protección, el contenedor también ayudaría a proteger a las plantas de la radiación espacial.

Para ser sostenible, el contenedor debe tener un sistema de reciclaje de gases y agua.


Mensaje invitado de Andrea Richaud, destinataria de la beca de Investigador de carrera temprana de Física de las comunicaciones 2020 que le permitió asistir a una conferencia o escuela científica de su elección.

En diciembre de 2020, tuve el placer de recibir la Beca de formación 2020 para investigadores de carrera temprana de la revista Física de las comunicaciones. Después de defender mi tesis doctoral en febrero de 2020, me incorporé a SISSA (Escuela Internacional de Estudios Avanzados, Trieste, Italia), donde ahora soy investigadora postdoctoral en la sección de Materia Condensada. Mi investigación se centra en los sistemas fermiónicos SU (N), sus posibles fases topológicas y su posible uso como simuladores cuánticos de modelos multibanda de estado sólido. Este es un campo de investigación activo, ya que las plataformas basadas en átomos ultrafríos iluminan la física íntima de los sistemas fuertemente correlacionados, al eliminar una serie de efectos espurios (como defectos de cristales) que están inevitablemente presentes en los sistemas estándar de estado sólido.

Como adjudicataria de la beca de formación ECR, decidí asistir al APS March Meeting 2021, una conferencia muy importante en la que participaron más de 11.000 investigadores diferentes de todo el mundo. A pesar de su forma virtual (debido a la persistencia de la situación pandémica), asistir a esta conferencia fue una experiencia muy positiva y estimulante, ya que tuve la posibilidad de presenciar decenas de seminarios muy interesantes que abarcan varios aspectos de mi actividad investigadora actual. En particular, me resultó útil asistir a seminarios centrados en aspectos experimentales de los temas que investigo a nivel teórico. Incluso como teórico, creo que estar al día con los avances experimentales es realmente crucial, ya que se pueden obtener ideas valiosas e interpretar correctamente los problemas abiertos.

Andrea asistiendo a la conferencia

A pesar de la forma virtual de la conferencia, logré tener una buena interacción con muchos oradores, haciéndoles preguntas y compartiendo ideas sobre temas de investigación comunes. Esto fue posible gracias a la presencia de “Zoom networking rooms”, que se pusieron a disposición al final de cada sesión. Por supuesto, no pudieron reemplazar por completo una buena pausa para el café tradicional, pero creo que funcionaron lo suficientemente bien para esta situación de pandemia. Entre las ventajas de asistir virtualmente a una reunión tan grande, la plataforma en línea hizo que cambiar entre salas fuera bastante fácil (en comparación con correr por los pasillos de un centro de conferencias) y cada seminario se grabó y se puso a disposición de los asistentes para que lo volvieran a ver. Agradezco mucho a la revista Nature Communications Physics por otorgarme el premio que me permitió participar en el APS March Meeting 2021. Definitivamente creo que esta experiencia ha sido muy beneficiosa para mi carrera como joven investigadora.


Ver el vídeo: Ancient Oriental methods of the Sericulture, the solution to the cold Silk quilt (Diciembre 2022).