Há algumas semanas, os astronautas da Estação Espacial Internacional (ISS) desfrutaram de um banquete muito especial de tacos, incluindo pimentas frescas cultivadas em órbita. Mais do que apenas um pouco de diversão para a tripulação, estas foram as primeiras plantas com flores cultivadas, colhidas e consumidos no espaço e representam um salto na complexidade das plantas cultivadas em microgravidade.
Conteúdo
- Um ambiente aconchegante de plantas no espaço
- Ajustando as condições em tempo real
- Plantas sem gravidade crescem estranhamente
- Saborosos tacos espaciais
- Um impulso psicológico
- O que vem por aí para as plantas no espaço?
Para saber como cultivar vegetais frescos e saborosos no espaço, conversamos com LaShelle Spencer, líder da equipe científica do projeto para o experimento da pimenta malagueta, que supervisionou o projeto, desde a seleção e preparação das sementes até o embalamento para lançamento, até o monitoramento remoto das plantas à medida que cresciam na ISS e a supervisão do primeiro colheita.
Um ambiente aconchegante de plantas no espaço
O objetivo do projeto era simples: provar que é possível cultivar no espaço uma cultura com flores complexas, como a pimenta malagueta. Embora seja relativamente fácil cultivar folhas verdes como couve na ISS, projetos recentes tiveram sucesso no cultivo de vegetais como rabanetes assim como o trigo, o cultivo de pimenta é mais complexo do que os projetos anteriores - tanto porque as plantas exigem cuidado polinização e porque demoram muito mais tempo para crescerem (cerca de quatro meses) em comparação com culturas mais rápidas como alface e rabanetes.
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As culturas foram cultivadas num contentor especial na ISS chamado Advanced Planet Habitat, um sistema totalmente automatizado que os investigadores no terreno podem controlar remotamente. São tiradas fotos das plantas dentro do habitat todos os dias, e os pesquisadores podem controlar muitos aspectos de o ambiente, como ajustar as luzes LED vermelhas, verdes e azuis ou a temperatura dentro do cultivo tanque.
O APH é um ambiente fechado. Comparado a quando você cresce em uma floreira de janela, Spencer disse: “Você tem a mãe natureza. Você tem o sol e todo o espectro [de luz].” No APH, há apenas um espectro limitado de luz disponível e as plantas perdem a luz ultravioleta – o que faz com que as pimentas desenvolvam pequenos tumores na parte inferior de suas folhas. Isso não é um problema para o tipo de pimenta Hatch escolhido, mas pode ser um problema para outras variedades.
Outra questão é a fertilização. “Usamos fertilizantes de liberação prolongada”, explicou Spencer. “Tínhamos que ter certeza de que tínhamos a mistura certa de nutrientes para nos levar ao longo de um experimento de 120 dias. É uma mistura de cálcio, nitrato de magnésio, coisas assim. E quando eles se vão, eles se vão. Não há como adicionar mais nutrientes ao sistema.”
Ajustando as condições em tempo real
Embora a equipe de Spencer tivesse um dispositivo semelhante ao APH em seu laboratório para testes, eles o usaram para simular o que condições que as plantas exigiam, ainda era um desafio prever exatamente quais condições as pimentas precisariam para crescer no espaço. “Tivemos que nos ajustar rapidamente”, disse ela, o que eles poderiam fazer a partir do solo, ajustando fatores como os níveis de luz no habitat ou os níveis de eliminação de certos produtos químicos do meio ambiente.
“Na microgravidade, as plantas tinham uma morfologia mais arbustiva. As flores se abriram retas e algumas frutas também se abriram retas.”
Por exemplo, as necessidades de água das plantas eram diferentes na Terra e na estação espacial, o que observaram olhando fotografias das plantas à medida que cresciam. “A necessidade de água é provavelmente 10-15% maior do que estávamos fazendo no solo”, explicou Spencer, o que se deveu à forma como a água repousava e se movia ao redor do APH em microgravidade.
Plantas sem gravidade crescem estranhamente
Mesmo com todos esses ajustes, ainda havia diferenças na forma como as plantas cresciam na microgravidade. Nas condições de gravidade da Terra, o tipo de pimenta utilizado cresce para cima, com as flores e frutos pendurados. “Na microgravidade, as plantas tinham uma morfologia mais arbustiva e cresciam paralelamente ao suporte científico [a bandeja onde as sementes são plantadas]. As flores se abriram retas e algumas frutas também se abriram”, explicou Spencer.
Essa diferença no formato da planta também não é apenas uma curiosidade, pois pode ter afetado a forma como as plantas são polinizadas. A equipe de Spencer descobriu que sua colheita de chile era mais lenta para polinizar em órbita do que no solo, e ela acha que isso pode acontecer porque, quando as flores apontam para cima, o ar rajadas que eles usam para polinização poderiam ter soprado o pólen para longe da flor, em vez de sacudir uma flor voltada para baixo e deixar o pólen se misturar dentro da flor. flor.
“Como o ambiente de microgravidade afeta as papilas gustativas [da tripulação], eles sempre expressaram desejo por alimentos mais apimentados.”
“A microgravidade definitivamente teve um efeito enorme na morfologia das plantas”, disse ela, mas a microgravidade não afeta todas as plantas da mesma maneira. “Há algum tempo que cultivamos folhas verdes em VEGGIE e, quando acertamos a água, elas se dão muito bem. Não há nada que diga que eles são diferentes do que cultivamos no solo. Agora que passamos para as culturas frutíferas, há definitivamente uma diferença.”
Uma das maiores diferenças foi que as plantas no espaço ficaram cerca de 50% menores do que as do solo. Mas as pimentas que produziam ainda eram grandes, atingindo cerca de dez ou doze centímetros de comprimento.
Saborosos tacos espaciais
Então, por que cultivar pimentas? Bem, para começar, elas são ricas em vitamina C e as plantas são robustas o suficiente para crescerem bem, mesmo em condições difíceis. Além do aspecto nutricional, o sabor picante característico das pimentas é altamente desejável entre os astronautas, Spencer disse: “A tripulação, porque o ambiente de microgravidade afeta suas papilas gustativas, eles sempre expressaram o desejo de algo mais picante alimentos. Eles gostam de molho picante!
Apesar de toda a complexidade do cultivo do pimentão, a primeira colheita foi um grande sucesso. “Foi incrível!” Spencer disse. Ela e sua equipe analisaram fotos da colheita de pimenta e enviaram instruções ao astronauta Mark Vande Hei para escolher sete delas para colheita. Eles eram em sua maioria verdes, com um pimentão vermelho. Depois de escolher cuidadosamente os pimentões, os astronautas os cortaram em cubos e os saborearam em tacos, que a astronauta Megan McArther descrito como “Festa de sexta-feira!”
Festa de sexta-feira! Após a colheita, pudemos provar o pimentão vermelho e verde. Depois preenchemos pesquisas (preciso ter os dados! 😁). Por fim, fiz meus melhores tacos espaciais: carne fajita, tomates e alcachofras reidratados e HATCH CHILE! https://t.co/pzvS5A6z5upic.twitter.com/fJ8yLZuhZS
-Megan McArthur (@Astro_Megan) 29 de outubro de 2021
Um impulso psicológico
Isto aponta para uma das grandes vantagens do cultivo de alimentos frescos no espaço: não só é bom para a saúde física dos astronautas comer vegetais frescos, mas também é óptimo para a sua saúde. bem-estar mental. Experiências psicológicas no terreno demonstraram que o cultivo de plantas pode proporcionar sentimentos de satisfação e orgulho e pode ajudar a melhorar o humor e a saúde. reduzir o estresse. É provável que o mesmo aconteça com os astronautas, especialmente considerando que estão num ambiente fechado com pouco acesso à natureza.
Enquanto a equipe de Spencer ainda aguarda dados sobre como os astronautas se sentiram ao cuidar das pimentas (eles preenchem um questionário sobre suas experiências como parte do experimento), ela disse que achava que os astronautas estavam tendo uma experiência positiva quando os observou interagindo com as plantas. “Vejo entusiasmo em seus rostos quando os vejo nas câmeras”, disse ela. “Posso dizer que eles adoram o seu cheiro.”
Os astronautas também podem passar algum tempo com as plantas entre os momentos em que realizavam operações como a colheita. “Eles conseguiram tirar a capa e olhar pela janela nas horas vagas”, disse Spencer. E isso acabou sendo útil também para o experimento, pois um dos tripulantes avistou uma planta que estava desenvolvendo um problema comum chamado podridão das pontas das flores durante o período de folga, que foi então removido do cortar.
O que vem por aí para as plantas no espaço?
Com a primeira colheita concluída, o experimento ainda não está concluído. Mais pimentas continuarão a crescer e a próxima colheita está prevista para 26 de novembro. Eventualmente, algumas pimentas serão trazidas de volta à Terra, onde sua composição genética será comparada com pimentas semelhantes cultivadas na Terra, e Spencer e sua equipe realizarão uma análise nutricional.
Spencer também diz que há muitas outras questões que ela deseja investigar sobre como a microgravidade afeta a polinização. e frutificação, pois estamos longe de ter uma compreensão completa de como a falta de gravidade afeta esses complexos plantas. Por enquanto, porém, estamos um passo mais perto de fornecer aos astronautas alimentos deliciosos e saudáveis, e de aprender muito sobre as plantas no processo.
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