I membri di Spedizione 44, compreso l'astronauta che prende parte alla missione della durata di quasi un anno 'One Year', Scott Kelly, sono pronti per assaggiare i frutti del loro lavoro dopo aver fatto crescere la 'Outredgeous', una specie di lattuga rossa romana. L'evento avverrà lunedì 10 agosto prelevando la verdura dal sistema di crescita delle piante 'Veggie' che si trova a bordo del laboratorio orbitante della nazione.

Gli astronauti dovranno pulire le verdure a foglia verde, con a base di acido citrico, e dovranno pulire il cibo con salviettine igienizzanti prima di consumarlo. Mangeranno metà del raccolto spaziale, mettendo da parte l'altra metà che confezioneranno e congeleranno sulla stazione fino a che non potrà essere inviata sulla Terra per l'analisi scientifica.

L'esperimento delle piante della NASA, chiamato Veg-01, viene utilizzato per studiare la funzione in orbita e le prestazioni della struttura di crescita delle piante e il loro radicamento nei "cuscini", che contengono i semi.

La NASA sta maturando la tecnologia Veggie a bordo della stazione spaziale in modo da poter fornire ai futuri pionieri un cibo sostenibile - una parte cruciale nel 'Viaggio verso Marte' intrapreso dalla NASA. Mentre la NASA si muove verso missioni di esplorazione di lunga durata ancor più lontano nel Sistema Solare, Veggie sarà una risorsa per la crescita di cibo per i consumi dell'equipaggio. Potrebbe anche essere utilizzato dagli astronauti per le attività di giardinaggio ricreativo durante le missioni nello spazio profondo.

I primi 'cuscini' sono stati attivati, abbeverati e curati dall'Ingegnere di Volo Steve Swanson di Spedizione 39 nel maggio 2014. Dopo 33 giorni di crescita, le piante sono state raccolte e riportate sulla Terra nel mese di ottobre 2014. Al Kennedy Space Center della NASA in Florida, gli impianti sono stati sottoposti analisi della sicurezza alimentare. Il secondo cuscino vegetale di Veg-01 è stato attivato da Kelly l'8 luglio ed è cresciuto di nuovo per 33 giorni prima di essere raccolto. I semi sono stati sulla stazione per 15 mesi prima di essere attivati.

Il sistema Veggie è stato sviluppato dalla Orbital Technologies Corp. (Orbitec) di Madison, Wisconsin, e testato presso il Kennedy prima del volo. Veggie, insieme con due set di cuscini contenenti i semi della lattuga e una serie di zinnie, è stato consegnato alla stazione nella terza missione cargo di rifornimento SpaceX dell'aprile 2014.

L'unità Veggie comprimibile ed espandibile dispone di un pannello piatto di luci che include LED rossi, blu e verdi per la crescita delle piante e per l'osservazione da parte dell'equipaggio. L'utilizzo di LED per coltivare le piante era un'idea che ha avuto origine alla NASA alla fine degli anni 1990, secondo il dottor Ray Wheeler, capo per le attività del Exploration Research and Technology Programs Office al Kennedy.
Wheeler ha lavorato con gli ingegneri e collaboratori per aiutare a sviluppare l'unità Veggie da un progetto di Ricerca Innovativa Small Business con Orbitec. Il dottor Gioia Massa è lo scienziato responsabile alla NASA del carico utile per Veggie al Kennedy. Massa e altri lavoravano per ottenere l'unità di volo sviluppando e certificandola per l'uso sulla stazione spaziale. Il colore rosato/viola che circonda le piante dentro Veggie è il risultato di una combinazione di luci rosse e blu, che emettono più luce che i LED verdi. I LED verdi sono stati aggiunti in modo che le piante sembrino commestibili piuttosto che strane piante viola.

"Le lunghezze d'onda rosse e blu sono il minimo necessario per ottenere una buona crescita delle piante," ha detto Wheeler. "Sono probabilmente il più efficiente in termini di conversione di potenza elettrica. I LED verdi contribuiscono a migliorare la percezione visiva umana delle piante, ma non mettono fuori tanta luce come i rossi e i blu."

Wheeler, Massa e il dottor Gary Stutte, tutti del Kennedy, avevano precedentemente indagato con esperimenti simili di crescita delle piante nel Habitat Demonstration Unit della NASA, presso il luogo di test nel deserto nei pressi di Flagstaff, in Arizona, nel 2010 e nel 2011. Wheeler ha detto che Veggie aiuterà la NASA a saperne di più sulla crescita delle piante con le impostazioni di ambiente agricolo controllato. Impostazioni simili includono l'agricoltura verticale, che fa riferimento a impilare scaffali di piante fino a che vengono coltivate idroponicamente e quindi l'utilizzo di fonti di luce elettrica come LED rossi e blu. Questo tipo di sistema è popolare in alcuni paesi asiatici e comincia a farsi strada anche negli Stati Uniti.

"Ci sono prove a supporto che gli alimenti freschi, come i pomodori, i mirtilli e la lattuga rossa siano una buona fonte di antiossidanti. Avere cibo fresco come questo disponibile nello spazio potrebbe avere un impatto positivo anche sugli stati d'animo delle persone e potrebbe anche fornire una certa protezione contro le radiazioni spaziali," ha detto Wheeler.

Dopo il primo raccolto di lattuga è rientrato dalla stazione spaziale, Massa ha iniziato a lavorare con un team di medici aeronautici e rappresentanti della sicurezza della NASA per ottenere l'approvazione di far mangiare i prodotti all'equipaggio.

nasa mars food production artist

Nell'illustrazione artistica una possibile serra di un'avamposto su Marte.
Credit: NASA

"L'analisi microbiologica di sicurezza alimentare della prima coltivazione di lattuga romana ha dato esiti molto positivi," ha detto Massa.

Oltre ai benefici nutrizionali, far crescere prodotti freschi nello spazio potrebbe anche fornire un beneficio psicologico?
Alexandra Whitmire, uno scienziato al Johnson Space Center della NASA a Houston è coinvolto in una ricerca per rispondere a questa domanda.

Whitmire è lo scienziato di ricerca sul comportamento della salute e delle prestazioni per il programma umano di ricerca della NASA. Il suo team sostiene la ricerca relativa a ridurre i rischi psicologici di una missione verso Marte.
"L'esperimento Veggie è attualmente l'unico esperimento in corso che coinvolge la valutazione degli effetti della vita vegetale sugli esseri umani nello spazio," ha detto Whitmire. La sua squadra è concentrata sulle condizioni comportamentali dell'equipaggio, sulla riduzione delle prestazioni, e sulla comunicazione di squadra e gli adattamenti psicosociali.

"Le future missioni spaziali potrebbero comportare a 4-6 membri dell'equipaggio di vivere in uno spazio limitato per un periodo di tempo prolungato e con la comunicazione limitata," ha detto Whitmire. "Ci rendiamo conto che sarà importante fornire una formazione che sarà efficace a dotare l'equipaggio di contromisure adeguate durante la loro missione."
Le contromisure potrebbero includere cose come un lavoro significativo. Modifiche legate all'Habitat potrebbero anche includere la vita delle piante. Whitmire detto che gli studi a Terra hanno dimostrato che le piante sono associate con il benessere e con prestazioni ottimali. Le piante potrebbero potenzialmente servire come contromisura per missioni di esplorazione di lunga durata.

Massa è d'accordo: "Oltre ad avere la possibilità di crescere e mangiare cibi freschi nello spazio, ci può anche essere un vantaggio psicologico. Agli equipaggi viene fatto arrivare un pò di frutta fresca o verdura, come carote o mele, quando una nave di approvvigionamento arriva alla stazione spaziale. Ma la quantità è limitata e deve essere consumata rapidamente."

Avere qualcosa di verde e in crescita - un piccolo pezzo di terra - del quale prendersi cura quando si vive e si lavora in un ambiente estremo e stressante potrebbe avere un'enorme impatto e valore positivo.
"Più gli esseri umani andranno più lontano e più a lungo si allontaneranno dalla Terra, maggiore sarà la necessità di essere in grado di coltivare le piante per il cibo, il riciclaggio dell'atmosfera e i benefici psicologici. Penso che i sistemi vegetali diventeranno componenti importanti di qualsiasi scenario di esplorazione a lungo durata," ha detto Massa .

Il sistema può anche avere implicazioni per migliorare la crescita e la produzione di biomassa sulla Terra, beneficiando così il cittadino medio. Massa ha detto che molte delle lezioni che la NASA sta imparando con Veggie potrebbero essere applicate nelle fabbriche delle piante urbane e le altre impostazioni di agricoltura in cui l'illuminazione è fornita da luce elettrica e viene praticata la conservazione dell'acqua.

"Speriamo, in futuro, di aumentare la quantità e il tipo di colture, e questo ci permetterà di conoscere meglio la coltivazione di piante in condizioni di microgravità," ha detto Massa. "Abbiamo prossimi esperimenti che esamineranno l'impatto delle qualità della luce sulla resa delle colture, la nutrizione e il sapore, sia sulla Terra che nello spazio."

Il team del Kennedy e del Johnson sperano che Veggie e il giardinaggio nello spazio diventeranno una caratteristica apprezzata della vita a bordo della stazione spaziale e in futuro su Marte.
Per ulteriori informazioni su Veggie, visitare il sito qui.

Fonte: NASA