Orizzonti. Coltivare verdure sulla Luna e su Marte: come funziona il micro orto spaziale tutto italiano

La space economy è dietro l’angolo. Coltivare verdure nello spazio non è una fantasia, è una realtà necessaria e in via di perfezionamento a cui da anni sta dando un contributo fondamentale la ricerca italiana. La possibilità di realizzare missioni spaziali di lunga durata e la permanenza dell’uomo a bordo di piattaforme spaziali dipenderanno molto dalla realizzazione di ecosistemi artificiali: in grado di realizzare le condizioni necessarie alla sopravvivenza nello spazio. In questi sistemi, detti sistemi biorigenerativi di supporto alla vita, le piante e le verdure assumeranno un ruolo centrale. Produrre cibo fresco è l’obiettivo della ricerca Microx2, una ricerca tutta italiana: perfezionare, in condizione di missione, un sistema di produzione in grado di garantire all’equipaggio una dieta equilibrata dal punto di vista nutritivo e di qualità e sicurezza alimentare. E, al tempo stesso, utile a contrastare gli effetti negativi dovuti alla gravità alterata e ai raggi cosmici.

La ricerca Microx2: Asi, Cnrr e Università di Tor Vergata e Federico II di Napoli

Inoltre, l’innovazione consente di massimizzare l’uso di risorse limitate nello spazio e ottimizzare le rese produttive. La ricerca ha realizzato un container ‘hi-tech’ per la messa a punto di sistemi di coltivazione di micro-ortaggi, come ravanello e cavolo verza, in condizioni spaziali. Il progetto è finanziato dall’Agenzia Spaziale Italiana e vede in campo il Cnr, l’Enea  e le università di Roma Tor Vergata e Federico II di Napoli.

Coltivare verdure nello spazio: micro-orti per supportare missioni di lunga durata

La finalità della ricerca MICROx2 è quindi quella di perfezionare un sistema di produzione di micrortaggi. Per l’innovativo impianto di coltivazione progettato per essere riproponibile in ambiente spaziale, ENEA ha integrato nella camera di coltivazione apparati di irrigazione e di illuminazione LED, controllati attraverso un sistema ‘smart’ per il monitoraggio in tempo reale dello stato di salute e della crescita delle piante e dei parametri ambientali: come umidità, temperatura e concentrazione di CO2. Si tratta di un micro-orto per testare la possibilità di coltivare verdure fresche in ambiente spaziale, senza la supervisione dell’astronauta. Il nano satellite con a bordo la camera di coltivazione di micro-ortaggi è stato portato ad un’orbita di circa 6000 km, dove è stata effettuata la sperimentazione scientifica obiettivo della missione.

«Proseguire nella ricerca sulla coltivazione di cibo fresco per lo spazio è fondamentale sia per migliorare la qualità della vita degli astronauti, sia per contribuire alla sostenibilità delle missioni: riducendo la dipendenza dai costanti rifornimenti da Terra». Luca Nardi, ricercatore Enea del Laboratorio Agricoltura 4.0. ha spiegato nei dettagli il progetto durante la giornata Istituita dalla Presidenza del Consiglio dei Ministri per sensibilizzare i cittadini italiani sui contributi che lo Spazio può portare al progresso scientifico e tecnologico: la Giornata Nazionale dello Spazio ha guardato al futuro. Siamo alla vigilia delle spedizioni spaziali di lunga durata e oltre la distanza della Stazione Spaziale Internazionale, come quelle sulla Luna e su Marte.

Risparmio economico e difesa dell’ambiente

“Un’alimentazione salubre, nelle condizioni di cattività e microgravità cui sono sottoposti gli astronauti, è fondamentale: l’invecchiamento delle loro cellule risulta accelerato, la densità e il tono muscolare calano in modo significativo. L’auspicabile assortimento dei menu, tuttavia, si sconta con un aspetto pratico. Mangiare a quelle quote non è la stessa cosa che farlo a casa propria. Inviare una navicella di provviste alimentari oltre l’Atmosfera richiede, inoltre, un ingente dispendio di miscele di carburanti, gas e propellenti pericolosi per l’ambiente. Più materialmente, si ritiene che un simile lancio costi tra i 9.520 e 19.040 euro per ogni kilogrammo da destinare in orbita: molte delle derrate inviate sono disidratate, liofilizzate o in scatole. Per essere consumate, occorre inserirle in macchinari di reidratazione.

Il kit per coltivare cavolo,verza e ravanello

E con le missioni future, sempre più avveniristiche, i costi e le sfide tecnologiche aumenteranno. I ricercatori italiani vogliono predisporre sistemi bio-rigenerativi per la produzione di cibo fresco ad alto contenuto di fitonutrienti: come il kit per coltivare cavolo verza e ravanello. Microx2 si prefigge, quindi, di perfezionare, nel corso delle future spedizioni, un meccanismo replicabile in grado di offrire agli scienziati in orbita (o più lontani) una dieta ricca di tutti i nutrienti necessari. «L’insieme delle tecnologie sviluppate permetterà di massimizzare l’uso di acqua, fertilizzanti ed energia, che sono limitati nello spazio, ottimizzando al contempo le rese produttive, la qualità e la sicurezza alimentare, per affrontare le sfide legate alla permanenza prolungata nello spazio e preparare l’umanità a future esplorazioni oltre la bassa orbita terrestre», ha concluso Nardi.