Voici comment la NASA parvient à cultiver des piments du Chili dans l'espace

Il y a quelques semaines, les astronautes de la Station spatiale internationale (ISS) ont dégusté un festin très spécial de tacos, notamment des piments Hatch frais cultivés en orbite. Plus qu'un simple plaisir pour l'équipage, ce furent les premières plantes à fleurs cultivées, récoltées et consommés dans l’espace, et ils représentent un bond en avant dans la complexité des plantes cultivées dans microgravité.

Pour en savoir plus sur la façon de cultiver des légumes frais et savoureux dans l'espace, nous avons parlé à LaShelle Spencer, responsable de l'équipe scientifique du projet pour l'expérience sur le piment, qui a supervisé le projet, de la sélection et de la préparation des graines à leur emballage pour le lancement, en passant par la surveillance à distance des plantes pendant leur croissance dans l'ISS et la supervision du premier récolte.

Un environnement végétal cosy dans l’espace

L’objectif du projet était simple: prouver qu’il est possible de cultiver dans l’espace une culture à floraison complexe comme le piment. Bien qu’il soit relativement facile de cultiver des légumes-feuilles comme le chou frisé sur l’ISS, des projets récents ont réussi à faire pousser des légumes comme le chou frisé. des radis ainsi que le blé, la culture des piments est plus complexe que ces projets précédents – à la fois parce que les plantes nécessitent des soins minutieux. pollinisation et parce qu'il leur faut beaucoup plus de temps pour pousser (environ quatre mois) par rapport à des cultures plus rapides comme la laitue et des radis.

Les cultures ont été cultivées dans un conteneur spécial sur l’ISS appelé Advanced Planet Habitat, un système entièrement automatisé que les chercheurs au sol peuvent contrôler à distance. Des photos sont prises chaque jour des plantes dans l'habitat, et les chercheurs peuvent contrôler de nombreux aspects de leur habitat. l'environnement comme le réglage des lumières LED rouges, vertes et bleues ou la température à l'intérieur de la culture réservoir.

L'APH est un milieu fermé. Par rapport à la culture dans une jardinière, Spencer a déclaré: « Vous avez mère nature. Vous avez le soleil et tout le spectre [de la lumière]. Dans APH, il n’y a qu’un spectre limité de lumière disponible et les plantes manquent de lumière ultraviolette, ce qui provoque la formation de minuscules tumeurs sur la face inférieure des poivrons. feuilles. Ce n'est pas un problème pour le type de piment Hatch choisi, mais cela peut être un problème pour d'autres variétés.

Un autre problème est la fertilisation. "Nous utilisons des engrais à libération prolongée", a expliqué Spencer. « Nous devions nous assurer que nous disposions du bon mélange de nutriments pour mener à bien une expérience de 120 jours. C’est un mélange de calcium, de nitrate de magnésium, des choses comme ça. Et quand ils sont partis, ils sont partis. Il n’y a aucun moyen d’ajouter davantage de nutriments au système.

Ajuster les conditions à la volée

Alors que l’équipe de Spencer disposait d’un appareil similaire à l’APH dans son laboratoire pour les tests, elle l’utilisait pour simuler ce qui se passait. conditions requises par les plantes, il était encore difficile de prédire exactement les conditions dont les piments auraient besoin pour pousser dans l'espace. "Nous avons dû nous adapter à la volée", a-t-elle déclaré, ce qu'ils pouvaient faire depuis le sol en ajustant des facteurs tels que les niveaux de lumière dans l'habitat ou les niveaux d'épuration de certains produits chimiques de l'environnement.

Par exemple, les besoins en eau des plantes étaient différents sur Terre et sur la station spatiale, ce qu’ils ont constaté en regardant des photographies des plantes au fur et à mesure de leur croissance. "Les besoins en eau sont probablement 10 à 15 % plus élevés que ce que nous faisions sur le terrain", a expliqué Spencer, ce qui était dû à la façon dont l'eau se reposait et se déplaçait autour de l'APH en microgravité.

Les plantes sans gravité poussent étrangement

Même avec tous ces ajustements, il subsistait encore des différences dans la façon dont les plantes poussaient en microgravité. Dans les conditions de gravité terrestre, le type de piment utilisé pousse vers le haut, avec les fleurs et les fruits pendant. « En microgravité, les plantes avaient une morphologie plus touffue et poussaient parallèlement au support scientifique [le plateau dans lequel les graines sont plantées]. Les fleurs se sont ouvertes vers le haut, et certains fruits se sont également ouverts », a expliqué Spencer.

Cette différence de forme de la plante n’est pas seulement une curiosité, car elle peut avoir affecté la manière dont les plantes sont pollinisées. L'équipe de Spencer a découvert que la pollinisation de leur culture chilienne était plus lente en orbite que sur le sol, et elle pense que cela pourrait être dû au fait que, lorsque les fleurs pointent vers le haut, l'air les rafales qu'ils utilisent pour la pollinisation auraient pu éloigner le pollen de la fleur, au lieu de secouer une fleur tournée vers le bas et de laisser le pollen se mélanger dans le fleur.

« La microgravité a certainement eu un effet énorme sur la morphologie des plantes », a-t-elle déclaré, mais la microgravité n’affecte pas toutes les plantes de la même manière. « Nous cultivons des légumes-feuilles en VEGGIE depuis un certain temps, et lorsque nous obtenons la bonne eau, ils se portent très bien. Rien ne dit qu’ils sont différents de ce que nous cultivons sur le terrain. Maintenant que nous sommes passés aux cultures fruitières, il y a définitivement une différence.

L’une des plus grandes différences était que les plantes dans l’espace étaient environ 50 % plus petites que celles au sol. Mais les piments qu’ils produisaient étaient encore assez gros, atteignant environ quatre ou cinq pouces de longueur.

Tacos spatiaux savoureux

Alors pourquoi faire pousser des piments? Eh bien, pour commencer, elles sont riches en vitamine C et les plantes sont suffisamment robustes pour bien pousser même dans des conditions difficiles. En plus de l'aspect nutritionnel, le piquant caractéristique des piments est hautement recherché par les astronautes, Spencer a déclaré: « L’équipage, parce que l’environnement en microgravité affecte leurs papilles gustatives, a toujours exprimé le désir de plats plus épicés. nourriture. Ils aiment la sauce piquante! »

Malgré toute la complexité de la culture des poivrons, la première récolte a été un grand succès. "C'était génial!" dit Spencer. Elle et son équipe ont regardé des photos de la récolte de poivrons et ont envoyé des instructions à l'astronaute Mark Vande Hei pour qu'il en choisisse sept pour la récolte. Ils étaient pour la plupart verts, avec un poivron rouge. Après avoir soigneusement cueilli les poivrons, les astronautes les ont ensuite coupés en dés et les ont dégustés dans des tacos, que l'astronaute Megan McArther a préparés. décrit comme « Fête du vendredi! »

Fête du vendredi! Après la récolte, nous avons pu goûter du piment rouge et vert. Ensuite, nous avons rempli des sondages (il faut avoir les données! 😁). Enfin, j'ai préparé mes meilleurs tacos spatiaux à ce jour: fajita de bœuf, tomates et artichauts réhydratés, et HATCH CHILE! https://t.co/pzvS5A6z5upic.twitter.com/fJ8yLZuhZS

– Megan McArthur (@Astro_Megan) 29 octobre 2021

Un coup de pouce psychologique

Cela souligne l’un des grands avantages de la culture d’aliments frais dans l’espace: non seulement il est bon pour la santé physique des astronautes de manger des légumes frais, mais c’est également bon pour leur santé. bien-être mental. Des expériences psychologiques sur le terrain ont montré que nourrir les plantes peut donner des sentiments de satisfaction et de fierté et peut contribuer à améliorer l'humeur et la santé. réduire le stress. Il est probable qu’il en soit de même pour les astronautes, d’autant plus qu’ils se trouvent dans un environnement clos avec peu d’accès à la nature.

Alors que l’équipe de Spencer attend toujours des données sur ce que les astronautes ont ressenti à l’idée de s’occuper des chilis (ils remplissent un questionnaire sur leur expériences dans le cadre de l'expérience), elle a dit qu'elle pensait que les astronautes vivaient une expérience positive lorsqu'elle les observait interagir avec les plantes. "Je vois de l'enthousiasme sur leurs visages lorsque je les regarde devant les caméras", a-t-elle déclaré. "Je peux dire qu'ils aiment leur odeur."

Les astronautes peuvent également passer du temps avec les plantes entre les moments où ils effectuent des opérations comme la récolte. "Ils ont pu enlever la couverture et regarder par la fenêtre pendant leur temps libre", a déclaré Spencer. Et cela s'est également avéré utile pour l'expérience, car l'un des membres de l'équipage a repéré une plante qui développaient un problème courant appelé pourriture apicale pendant leur temps libre, qui a ensuite été retiré du recadrer.

Quelle est la prochaine étape pour les plantes dans l’espace ?

Une fois la première récolte terminée, l’expérience n’est pas encore terminée. D'autres piments continueront de pousser et la prochaine récolte est provisoirement prévue pour le 26 novembre. Finalement, certains piments seront ramenés sur Terre, où leur constitution génétique sera comparée à des piments similaires cultivés sur Terre, et Spencer et son équipe effectueront une analyse nutritionnelle.

Spencer dit également qu'elle souhaite étudier de nombreuses autres questions sur la façon dont la microgravité affecte la pollinisation. et la fructification, car nous sommes loin d’avoir une compréhension complète de la manière dont le manque de gravité affecte ces complexes plantes. Pour l’instant, cependant, nous sommes sur le point de fournir aux astronautes des aliments délicieux et sains, tout en en apprenant beaucoup sur les plantes.

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