Enquanto planejamos missões mais longas para o espaço, a lua, Marte e além, precisaremos de uma maneira de manter nossos astronautas alimentados quando não conseguirem obter pacotes de reabastecimento da Terra. Isso significa descobrir como cultivar alimentos no espaço.

As refeições pré -embaladas não vão cortar para longas missões

Atualmente, a maioria dos astronautas alimentares come no espaço vem da Terra. A NASA prepara e empacota os alimentos que seus astronautas a bordo da Estação Espacial Internacional (ISS) consomem no Space Foods Systems Laboratory no Johnson Space Center e o entrega por meio de veículos de reabastecimento enviados ao espaço a cada 40 a 45 dias.

Esse sistema funciona devido à distância relativamente curta entre a ISS e a Terra, mas para missões adicionais e mais longas, simplesmente não o cortará. Quando finalmente embarcamos em nossa jornada para Marte, não teremos o luxo de remodelação regular da Terra, e não podemos simplesmente carregar toda a comida que precisaremos por causa das limitações de peso. Sem mencionar, as vitaminas em alimentos pré -embalados tendem a quebrar com o tempo, e isso pode levar a deficiências que podem representar um risco para a saúde dos astronautas.

Parece bastante claro que, se vamos embarcar em uma grande aventura espacial, precisamos aprender a cultivar nossa própria comida no espaço.

O problema com as plantas em crescimento no espaço

Na Terra, armado com um pouco de solo, sementes, água e luz solar, até um polegar preto certificado como eu pode que uma planta brote – pelo menos por alguns dias. No espaço, é muito mais complicado fazer com que tudo cresça.

Não há gravidade no espaço, e isso imediatamente joga uma chave nas coisas. Você não pode cultivar plantas em um plantador regular como faria na Terra. Tentar resultaria no solo se separando e entrando de tudo, desde o equipamento até os olhos e a boca.

A água também se comporta de maneira muito diferente na gravidade zero do que na Terra. Ele se agrupa e gruda nas superfícies, o que é ruim para as plantas, porque dificulta muito a distribuição de água. A água pode flutuar para longe das raízes, fazendo com que a planta murcha e morra, ou pode se prender às raízes e, essencialmente, sobrecarregá -las, fazendo com que a planta se afogue.

Obter luz solar suficiente também é um pouco complicado no espaço. Você precisaria de muitas janelas em uma espaçonave para apoiar um jardim de tamanho razoavelmente, o que não é apenas caro, mas arriscado por causa de lixo espacial. Mesmo se você conseguiu, ainda não é capaz de obter luz solar suficiente se estiver em uma missão que o afasta do sol. Por exemplo, quando você está perto da órbita de Marte, você só recebe cerca de metade da luz que faz na órbita da Terra.

Depois, há o problema do espaço (trocadilhos). Diferente agricultura na terra onde o espaço é abundante, qualquer produto cultivado na espaçonave deve ser feito da maneira mais eficiente possível para maximizar o imóvel limitado.

Maneiras inventivas da NASA está cultivando alimentos no espaço

Considerando todos os desafios associados ao cultivo de plantas no espaço, a NASA teve que desenvolver novas tecnologias adaptadas especificamente para o crescimento de alimentos no espaço. Existem três notas: o sistema de produção de vegetais, o habitat avançado de plantas e a pesquisa biológica em carteiras.

O sistema de produção de vegetais

O sistema de produção de vegetais, ou vegetariano, como é carinhosamente conhecido, é um jardim a bordo da ISS projetada para ajudar a NASA a estudar o crescimento de plantas em microgravidade e fornecer alimentos frescos ocasionais para astronautas. O vegetariano é do tamanho de uma bagagem de mão e pode conter cerca de 6 plantas. Atualmente, existem duas unidades a bordo da ISS, e elas provavelmente aparecerão em qualquer espaçonave substitui o ISS quando é eventualmente desorbitado.

O vegetariano resolve o problema de cultivar plantas no espaço usando travesseiros de plantas para cultivar. Esses travesseiros são pequenos pacotes que contêm picos de substrato, fertilizante e germinação. As sementes são colocadas no pavio e a água é periodicamente injetada no travesseiro. A água e os nutrientes fluem o pavio para a semente, e os bancos LED situados acima das plantas simulam a luz do sol, permitindo que as plantas germinem e cresçam. A Veggie cresceu com sucesso todos os tipos de plantas, incluindo alface, repolho e, famosa, zinnia flores.

O habitat avançado de plantas

O Habitat Avançado de Plantas (APH) é outra câmara de crescimento a bordo da ISS, mas, diferentemente de vegetariano, o APH é totalmente fechado e automatizado. Ajusta automaticamente a temperatura, o teor de oxigênio, os níveis de umidade, a luz e outros parâmetros para o que é ideal para a planta que está crescendo. Ele também possui câmeras e mais de 180 sensores que enviam informações em tempo real sobre o crescimento das plantas para uma equipe no Kennedy Space Center.

O ACPH é usado principalmente para pesquisa de plantas. Quando a colheita estiver pronta, a tripulação coleta amostras e congela ou as fixam quimicamente, antes de enviá -las de volta à Terra, onde podem ser estudadas para que os cientistas possam entender o impacto do espaço em seu crescimento.

Pesquisa biológica em vasilhas

O BRIC é uma instalação usada para estudar o efeito do espaço em pequenos organismos. A versão mais recente, chamada The Bric-LED, está se expandindo para cultivar pequenas plantas no espaço.

O hardware ainda está em andamento, mas espera -se que o sistema nos diga mais sobre como o espaço afeta os genes vegetais e o que precisamos fazer para tornar as plantas melhor equipadas para sobreviver no espaço.

O próximo passo: plantas em crescimento na lua

Até agora, nossas aventuras de jardinagem no espaço ocorreram a bordo da nave espacial usando recursos trazidos da Terra. Mas, se formos verdadeiros exploradores espaciais, precisaremos usar os recursos disponíveis no local para cultivar nossos alimentos quando viajarmos para outras superfícies. Pense em estufas no lua Marte e onde quer que mais decidimos viajar.

Para esse fim, houve experimentos para ver se podemos cultivar plantas na lua e em 2022, cientistas no Universidade da Flórida relataram que haviam cultivado com sucesso plantas em solo lunar coletado em missões anteriores da Apollo.

As plantas cultivadas no solo lunar não eram tão saudáveis ​​quanto o grupo controle e, quando os cientistas as fundamentaram para olhar para seus genes, descobriram que mostravam mais sinais de estresse oxidativo. Mas a descoberta ainda era realmente importante porque nos mostrou como as plantas se comportam no solo lunar. Agora que sabemos disso, podemos explicar isso quando estamos preparando o solo para a agricultura e até alterar nossas plantas para crescer melhor nele.

As plantas em crescimento na lua também nos darão a experiência necessária para a agricultura em Marte e além. Já há evidências promissoras de que um jardim espacial em Marte é viável. Pesquisadores em Universidade e pesquisa de Wageningen Na Holanda, conseguiu cultivar culturas no solo que seja uma correspondência quase física e química em solo marciano real.

Se tivermos alguma esperança de estabelecer colônias em Marte ou embarcar em missões espaciais de longo prazo, precisaremos de comida para apoiar nossos astronautas. Isso significa que a agricultura espacial precisará melhorar aos trancos e barrancos. O cultivo de plantas em ambientes que tem sido estéril há milhões de anos não é uma tarefa pequena, mas a pesquisa é promissora e quem sabe, talvez em algumas décadas astronautas no espaço serão completamente auto-suficientes para suas necessidades alimentares.