A Pesquisa em Nutrição Chega à Estação Espacial

Não importa quão longe a humanidade aspire viajar ou quão ambiciosa seja a missão, a nutrição desempenhará um papel fundamental para os membros da tripulação em mundos distantes. Antes de planejar estadias de longo prazo na Lua, Marte e além, os humanos devem aprender a cultivar e cuidar de plantas e outras fontes de nutrição, como algas, para manter os exploradores que participam dessas aventuras alimentados.

Para resolver esse problema, a NASA e seus parceiros estão realizando pesquisas a bordo da Estação Espacial Internacional para entender melhor como o ambiente espacial afeta organismos relevantes para a nutrição. Várias investigações a bordo da 24ª missão comercial de reabastecimento da Northrop Grumman para a NASA apoiam os esforços para manter as dietas da tripulação à medida que a humanidade se aventura mais profundamente no cosmos.

Estudando interações planta-microbio

Six small square plant containers labeled with colored tags sit inside a controlled growth chamber under pink LED grow lights. The plants are young and leafy, growing in soil-filled transparent pots arranged on a metal platform within an enclosed research setup.

Plantas de alfafa em uma câmara de crescimento com luzes LED durante um experimento pré-voo no Centro Espacial Kennedy da NASA na Flórida.

Dr. Tom Dreschel

Certas plantas possuem bactérias em suas raízes que podem captar nitrogênio do ar e convertê-lo em uma forma de alimento que as plantas podem usar para crescer. O estudo Veg-06 da NASA investiga a alfafa (Medicago sativa), um organismo modelo, para determinar como a planta interage com essa bactéria no espaço. Este estudo também examina os efeitos da redução da lignina, que reforça as paredes celulares e ajuda as plantas a crescerem eretas contra a gravidade. Na microgravidade, as plantas podem não precisar de lignina, e níveis reduzidos poderiam permitir que partes da planta fossem recicladas mais facilmente, facilitando o crescimento de futuras gerações de plantas.

Cultivo aprimorado de algas

Four transparent rectangular experiment modules sit on a metal surface, each containing a circular patch of bright green spirulina growing at the bottom. The modules are labeled with blue number tags and have a grid pattern on the back wall for measurement. Small clips hold the modules together in pairs, forming a compact setup.

Imagem pré-voo do crescimento de spirulina em unidades de experimento de plantas como parte da investigação Space Surface Spirulina.

Chitose Laboratory Corporation.

Outras formas de nutrição que poderiam apoiar a saúde da tripulação incluem a spirulina (Arthorospira), um tipo de alga rica em proteínas, vitaminas do complexo B e antioxidantes. A spirulina também tem o benefício adicional de converter dióxido de carbono em oxigênio, ajudando a reabastecer o suprimento de ar da tripulação. Embora a spirulina seja tipicamente cultivada em tanques de água, um experimento da JAXA (Agência de Exploração Aeroespacial do Japão) chamado Space Surface Spirulina está testando um método para cultivar as algas em uma superfície de filme fino. Este método permite uma produção mais eficiente desse alimento rico em proteínas, enquanto conserva água e produz oxigênio fresco a bordo de espaçonaves.

Estudos de sementes para melhores plantas de voo espacial

ESA astronaut Peake floats inside the space station cupola, with the windows showing Earth below. He is smiling at the camera, wearing a dark polo shirt with mission patches and khaki pants, with several white sealed bags containing seeds floating next to him.

O astronauta da Agência Espacial Europeia, Tim Peake, posa com pacotes de sementes de rúcula a bordo da Estação Espacial Internacional durante a investigação European Space Agency-Education Payload Operation-Peake (ESA-EPO-Peake).

ESA/NASA

A investigação da ESA (Agência Espacial Europeia) chamada Seed Vigour expõe sementes de várias espécies de plantas a condições de voo espacial a bordo da estação espacial para determinar se o crescimento das sementes é afetado. A pesquisa se baseia em um estudo de 2015 em que sementes de rúcula passaram seis meses em órbita. Após retornar à Terra, as sementes foram distribuídas para escolas no Reino Unido para estudo adicional. Os dados contribuíram para uma publicação de 2020 que descobriu que as sementes de rúcula que voaram no espaço demoraram mais para brotar e demonstraram sinais de envelhecimento parcial, mas o voo espacial não comprometeu a sobrevivência das sementes ou o desenvolvimento das mudas.

Este novo estudo, que voa a bordo da missão de reabastecimento, visa determinar se essas descobertas se aplicam a outras espécies de plantas e poderia ajudar os pesquisadores a encontrar melhores maneiras de proteger sementes de culturas durante missões espaciais de longa duração.

CSA astronaut David Sain-Jacques is pictured inside the space station cupola with curved windows showing Earth. He holds two sealed bags containing tomato seeds, wearing a gray polo shirt and looks directly at the camera while surrounded by equipment mounted around the windows.

O astronauta da Agência Espacial Canadense, David Saint-Jacques, segura um saco com milhares de sementes de tomate.

CSA/NASA

A investigação Tomatosphere 9 da CSA (Agência Espacial Canadense) está expondo 1,8 milhão de sementes de tomate a condições de microgravidade a bordo do laboratório em órbita para dar aos alunos a oportunidade de estudar como o ambiente espacial afeta o crescimento das plantas. Após o retorno das sementes à Terra, elas serão distribuídas para escolas em todo os Estados Unidos e Canadá, onde os alunos poderão plantá-las ao lado de controles em solo em um estudo cego para comparar os resultados.

Juntas, essas pesquisas a bordo da estação espacial aprofundam a compreensão dos pesquisadores sobre nutrição no espaço e informam maneiras de melhor cultivar e manter fontes de alimento que manterão as tripulações saudáveis em futuras missões à Lua, Marte e além.