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Agricoltura moderna
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Poiché la quantità globale di seminativi diminuisce costantemente, alcuni scienziati e imprenditori guardano alle stelle come alla prossima grande frontiera agraria. Un concetto antico quanto la prima storia di fantascienza, la fuga dell'umanità verso una vita nello spazio dipende dalla capacità di produrre cibo commestibile e nutriente.
Coltivare piante nello spazio non è un nuovo esperimento. Astronauti e scienziati hanno già avuto successo coltivando frutta e verdura nello spazio, come la senape "Armara" e il pak choi. Lo scorso autunno sono stati raccolti sette peperoncini verdi Hatch maturi. Parlando del futuro dei viaggi spaziali di lusso, una dozzina di bottiglie di Bordeaux sono state inviate a invecchiare nello spazio per 14 mesi prima di tornare per essere vendute all'asta di Christie's.
Una cacofonia di eventi recenti ha ulteriormente stimolato l'interesse - e gli investimenti - nella coltivazione di cibo a gravità zero, inclusa una diminuzione della terra arabile, il fallimento dei raccolti sulla terra a causa di temperature estreme e eventi meteorologici e la crescente probabilità di viaggi guidati dall'uomo ai pianeti vicini del sistema solare.
Ora, diverse aziende si stanno facendo avanti, sperando di guidare l'industria della produzione alimentare sulla passerella verso lo spazio.
Campioni di crescita delle piante nel giardino marziano della NASA. Foto per gentile concessione della NASA/Dimitri Gerondidakis.
Orbital Farm è un'azienda che guarda al futuro. Ancora in uno stato nascente, Orbital Farm spera di trasformare la produzione di cibo terrestre in un sistema sostenibile a circuito chiuso, rendendo l'eventuale salto verso i prodotti coltivati nello spazio un ostacolo facile da superare. Il CEO e fondatore Scot Bryson afferma che la sua azienda è nata dal desiderio di "affrontare il cambiamento climatico". E questo ha senso. Con il progredire del cambiamento climatico, i modelli meteorologici diventeranno più imprevedibili e irregolari, mettendo in pericolo i raccolti di tutto il mondo. Questi impatti non faranno che intensificarsi, afferma Bryson, a causa del fatto che quasi il 26% delle emissioni di gas serra viene rilasciato dal solo settore agricolo.
Per combattere questo effetto, Bryson sta cercando di aprire fattorie completamente chiuse o serre autonome che convertano i materiali di scarto in energia. L'azienda prevede che ciò comprenda frutta e verdura fresca, ma anche energia pulita, pesce, biopolimeri, medicinali, vaccini e agricoltura cellulare.
A partire da una struttura presso il Virgin Galactic Spaceport America nel New Mexico, Orbital Farm lavorerà per integrare le meccanizzazioni dell'agricoltura industriale su larga scala all'interno di un sistema sostenibile. Ciò include la simulazione dell'ambiente per imitare le condizioni spaziali, compreso l'accesso limitato all'acqua dolce e all'ossigeno, nonché la costruzione e il test continuo di sistemi di cattura del carbonio nell'aria. Bryson dice che questa è l'unica via da seguire, perché "tra quindici, vent'anni, quando avremo un gran numero di persone che vivranno... su Marte, avrai bisogno di sistemi su larga scala per supportare la vita".
In tal senso, i ceci stanno già iniziando la loro sperimentazione nello spazio. Un esperimento chiamato "Space Hummus" è iniziato con la diciassettesima missione di rifornimento di Northrop Grumman alla Stazione Spaziale Internazionale (ISS) il 19 febbraio. Yonatan Weintraub della Stanford University, lo scienziato che ha sviluppato il piano per lo Space Hummus, cita il materiale ricco di nutrienti e proteine natura del legume come fattore guida per esplorare il suo potenziale di crescita nello spazio. Ospitato in una serra in miniatura, la crescita dei ceci sarà monitorata dagli scienziati a bordo della ISS.
Il cosmonauta Oleg Kononenko a bordo della Stazione Spaziale Internazionale durante il primo esperimento con una biostampante 3D. Foto per gentile concessione di Aleph Farms.
Tornando sulla Terra, Aleph Farms, con sede a Rehovot, in Israele, scommette anche sul cibo coltivato e cucinato tra le stelle, ma non solo sulla vegetazione. Ben noto per aver coltivato il primo pezzo di carne nello spazio, Aleph Farms ha piani fuori dal mondo per le proteine future. Zvika Tamari, capo del programma di ricerca spaziale dell'azienda, ritiene che la carne coltivata con cellule diventerà un aspetto integrante delle missioni di lunga durata su Marte e potenziali avamposti lunari. "Fornire cibo fresco dalla Terra alla Luna e a Marte... semplicemente non accadrà", dice Tamari. Quindi Aleph Farms è determinata a rendere la coltivazione e la cottura della carne nello spazio una realtà plausibile per il futuro dei viaggi nello spazio.
Invece di tentare di portare una mucca sulla luna, Tamari afferma che Aleph Farms sta lavorando in collaborazione con la ISS per "esaminare l'effetto della microgravità sulla... proliferazione e differenziazione cellulare". La proliferazione e la differenziazione cellulare fungono da base per tutta la formazione del tessuto muscolare, quindi comprendere l'impatto che la mancanza di gravità ha su questi due processi è fondamentale per normalizzare la pratica della carne coltivata nello spazio. Mentre gli astronauti sulla ISS conducono questi esperimenti, gli analisti monitoreranno i progressi dalla Terra, reagendo e modificando teorie e pratiche in tempo reale. Tutto questo per dire che il futuro della coltivazione di carne nello spazio per missioni a lungo termine non è più un concetto regolato dai nostri episodi preferiti di Star Trek ma piuttosto una vera viabilità che guadagna forza e trazione.
Inoltre, Tamari tocca brevemente l'impatto psicologico dei viaggi spaziali di lunga durata, sollevando l'idea che gli astronauti in visita su Marte subiranno anni nello spazio e alla fine potrebbero non tornare mai più sulla Terra. Riconoscendo questa possibilità mentalmente ed emotivamente drenante, afferma che "la capacità di essere coinvolti nella preparazione del proprio [cibo], nella sua coltivazione e nel condimento secondo il proprio gusto... è estremamente importante per il benessere degli astronauti".
La NASA sembra essere d'accordo con l'opinione di Tamari. L'isolamento e il confinamento sono al secondo posto nell'elenco della NASA dei cinque rischi del volo spaziale umano, con l'agenzia che riconosce che la mancanza di accesso a cibo fresco coerente potrebbe contribuire allo "squilibrio psicologico o fisico". Quindi il mercato della tecnologia in grado di fornire cibo fresco e gustoso nello spazio è più importante che mai.
Aleph Farms e Orbital Farm concordano entrambi sul fatto che più diverse sono le menti che lavorano per coltivare cibo nello spazio, più è probabile che l'umanità sarà in grado di risolvere pressanti dilemmi legati al cibo, sia a terra che nello spazio. La sicurezza alimentare e l'esaurimento delle risorse, entrambi accelerati dalla crisi climatica, pongono sfide per il futuro della produzione alimentare. Molti credono che per coltivare cibo con successo nello spazio, l'umanità debba comprendere contemporaneamente la pratica della produzione alimentare sostenibile sulla Terra.
A tal fine, la NASA e l'Agenzia spaziale canadese hanno recentemente annunciato la seconda tappa della Deep Space Food Challenge, una competizione con un premio di 1 milione di dollari che cerca tecnologie alimentari sostenibili da utilizzare sia in contesti terrestri che interplanetari. Vantando lo slogan "Buon cibo per esseri umani più sani e più felici nello spazio e sulla Terra", la NASA sta sfidando i team di tutto il mondo a presentare idee all'avanguardia che potrebbero sostenere missioni spaziali di lunga durata e migliorare l'impatto ambientale della produzione alimentare su Terra, aumentando l'accesso al cibo sostenibile. I vincitori della fase 1 includono idee come Bistromathic di Austin, Texas, una potenziale opzione tecnologica che "assicura agli astronauti un'esperienza di mangiare simile alla Terra durante le lunghe missioni spaziali", o SIRONA NOM di Golden, Colorado, un "sistema biorigenerativo su piccola scala che coltiva una varietà di frutta, verdura, erbe e pesce.”
Andando avanti, possiamo aspettarci di vedere tecnologie innovative che introdurranno i prossimi 50 anni di produzione alimentare sostenibile nello spazio ea casa. Esperti di tutto il mondo stanno esplorando metodi nuovi ed entusiasmanti per coltivare molte opzioni alimentari in qualsiasi ambiente. Tuttavia, il futuro del cibo intergalattico dipende interamente dalla Terra al giorno d'oggi:l'umanità ha bisogno di capire come crescere di più con meno. Solo dopo aver superato questo enigma possiamo aspettarci di esplorare la Via Lattea gustando un'insalata di cavolo nero e una tartare di manzo.
