Ecco come la NASA riesce a coltivare i peperoncini nello spazio
Alcune settimane fa, gli astronauti della Stazione Spaziale Internazionale (ISS) hanno goduto di un trattamento molto speciale di tacos, tra cui peperoni freschi coltivati in orbita. Più che un semplice divertimento per l’equipaggio, queste sono state le prime piante da fiore coltivate, raccolte e consumate nello spazio e rappresentano un balzo in avanti nella complessità delle piante coltivate in microgravità.
Per imparare a coltivare verdure fresche e deliziose nello spazio, abbiamo parlato con LaShelle Spencer, il team scientifico del progetto che ha guidato l’esperimento del pepe cileno, che ha supervisionato il progetto dalla selezione dei semi e dalla loro preparazione al confezionamento per il lancio al monitoraggio a distanza delle piante mentre venivano coltivate sulla Stazione Spaziale Internazionale e ha supervisionato il primo raccolto.
Ambiente vegetale confortevole nello spazio
L’obiettivo del progetto era semplice: dimostrare che un raccolto fiorito complesso come il peperoncino poteva essere coltivato nello spazio. Sebbene sia relativamente facile coltivare verdure a foglia verde come il cavolo riccio sulla Stazione Spaziale Internazionale, recenti progetti hanno avuto successo nella coltivazione di ortaggi come Come i ravanelli e il grano, la coltivazione del peperoncino è più complicata di questi progetti precedenti, perché le piante richiedono un’attenta impollinazione e perché impiegano più tempo a crescere (circa quattro mesi) rispetto a colture più veloci come lattuga e ravanelli.
I raccolti sono stati coltivati in uno speciale contenitore sulla Stazione Spaziale Internazionale chiamato Advanced Planet Habitat, un sistema completamente automatizzato che i ricercatori sulla Terra possono controllare a distanza. Ogni giorno vengono scattate foto delle piante all’interno dell’habitat e i ricercatori possono controllare molti aspetti dell’ambiente come la regolazione delle luci LED rosse, verdi e blu o la temperatura all’interno della vasca di coltivazione.
APH è un ambiente chiuso. Rispetto a quando stavi crescendo in una finestra, Spencer ha detto: “Hai madre natura. Hai il sole e l’intero spettro [of light]. Nell’APH è disponibile uno spettro di luce limitato e le piante perdono la luce ultravioletta, causando la crescita di piccoli tumori del peperone nella parte inferiore delle foglie.Questo non è un problema per il tipo di pianta di peperone selezionato, ma può essere un problema per altri varietà.
Un altro problema è la fecondazione. “Utilizziamo fertilizzanti che si liberano nel tempo”, ha spiegato Spencer. “Dovevamo assicurarci di avere il giusto mix di nutrienti per la nostra gravidanza durante la prova di 120 giorni. È una combinazione di calcio, nitrato di magnesio e cose del genere. E quando sono andati, sono spariti. Non c’è modo per aggiungere più nutrienti al sistema.”
Regola le condizioni in movimento
Sebbene il team di Spencer avesse un dispositivo simile all’APH nel proprio laboratorio per i test e lo utilizzasse per simulare le condizioni richieste dalle piante, era ancora difficile prevedere esattamente quali condizioni avrebbero bisogno i peperoncini per crescere nello spazio. “Abbiamo dovuto adattarci rapidamente”, ha detto, cosa che possono fare da terra regolando fattori come i livelli di luce nell’habitat o i livelli di purificazione di alcune sostanze chimiche dall’ambiente.
“In microgravità, le piante avevano una morfologia a cespuglio. I fiori si aprivano dritti e anche alcuni frutti si aprivano dritti”.
Ad esempio, il fabbisogno idrico delle piante era diverso sulla Terra rispetto a quello della stazione spaziale, che è stata monitorata guardando le immagini delle piante mentre crescevano. “Il fabbisogno idrico è probabilmente del 10-15% superiore a quello che avremmo sulla Terra”, ha spiegato Spencer, a causa del modo in cui l’acqua si deposita e si muove intorno all’APH in condizioni di microgravità.
Le piante a gravità zero crescono in modo strano
Nonostante tutte queste modifiche, ci sono ancora differenze nel modo in cui le piante crescono in condizioni di microgravità. In condizioni gravitazionali, il tipo di peperoncino utilizzato cresce verso l’alto, i fiori e i frutti cadono. “In microgravità, le piante avevano una morfologia arbustiva e crescevano parallelamente alla bandiera vettoriale [the tray in which the seeds are planted]. I fiori si sono aperti dritti e anche alcuni frutti si sono aperti dritti”, ha spiegato Spencer.
Questa differenza nella forma delle piante non è solo una curiosità, poiché potrebbe aver influenzato il modo in cui le piante vengono impollinate. La squadra di Spencer ha scoperto che il loro raccolto cileno era più lento a impollinare in orbita che sulla Terra, e lei pensa che ciò possa essere dovuto al fatto che, quando i fiori sono rivolti verso l’alto, le tempeste d’aria che usano per l’impollinazione possono allontanare il polline dal fiore, piuttosto che scuotere un fiore rivolto verso il basso E lascia che il polline si mescoli all’interno del fiore.
Perché l’ambiente di microgravità influisce [the crew’s] Le papille gustative, hanno sempre espresso il desiderio di cibi più piccanti”.
“La microgravità ha avuto un enorme impatto sulla forma della pianta”, ha detto, ma la microgravità non colpisce tutte le piante allo stesso modo. “Coltiviamo verdure a foglia verde a VEGGIE da un po’ ormai e quando otteniamo l’acqua giusta funzionano davvero bene. Non c’è niente da dire che siano diverse da quelle che coltiviamo in terra. Ora che siamo passati a coltivare, c’è sicuramente una differenza.”
Una delle maggiori differenze era che le piante nello spazio erano circa il 50% più piccole di quelle sulla Terra. Ma il peperoncino che producevano era ancora grande, lungo circa quattro o cinque pollici.
Deliziosi tacos spaziali
Allora perché cresce il peperoncino? Bene, per cominciare, sono ricchi di vitamina C e le piante sono abbastanza resistenti da crescere bene anche in condizioni difficili. Oltre all’aspetto nutrizionale, la spezia distintiva del peperoncino è molto ambita dagli astronauti, Spencer ha detto: “L’equipaggio, poiché l’ambiente di microgravità colpisce le loro papille gustative, ha sempre espresso il desiderio di cibi piccanti. Adorano la salsa piccante!” “
Nonostante tutta la complessità della coltivazione del peperone, il primo raccolto è stato un grande successo. “È stato incredibile!” ha detto Spencer. Lei e il suo team hanno guardato le fotografie del raccolto di peperoni e hanno incaricato l’astronauta Mark Vande Hay di selezionarne sette da raccogliere. Era per lo più verde, con un peperone rosso. Prelevando con cura il peperone, gli astronauti lo tagliarono a cubetti e lo gustarono nei tacos, cosa che fece l’astronauta Megan MacArthur. descrivilo Come “Festa del venerdì!”
festa del venerdì! Dopo la raccolta, abbiamo assaggiato il Cile rosso e verde. Poi abbiamo compilato i sondaggi (dovremmo avere i dati! 😁). Infine, ho preparato i miei migliori tacos: Fajitas di manzo, pomodori secchi e pomodori secchi. Carciofi, peperoncino sgusciato! https://t.co/pzvS5A6z5u pic.twitter.com/fJ8yLZuhZS
e[مدش]. Megan MacArthur (@Astro_Megan) 29 ottobre 2021
spinta psicologica
Questo indica uno dei grandi vantaggi della coltivazione di cibo fresco nello spazio: non solo fa bene alla salute fisica degli astronauti mangiare verdure fresche, ma fa anche bene alla loro salute. sicurezza mentale. Esperimenti di psicologia sul campo hanno dimostrato che prendersi cura delle piante può dare una sensazione di appagamento e orgoglio e può aiutare a migliorare l’umore e riduzione dello stress. Lo stesso vale probabilmente per gli astronauti, soprattutto perché si trovano in un ambiente chiuso con scarso accesso alla natura.
Mentre il team di Spencer è ancora in attesa di dati su come si sentono gli astronauti riguardo alla cura del peperoncino (hanno compilato un questionario sulle loro esperienze come parte dell’esperimento), ha detto che crede che gli astronauti abbiano avuto un’esperienza positiva quando ha osservato interagire con le piante . “Vedo l’eccitazione sui loro volti quando li guardo sulle telecamere”, ha detto. “Posso dire che amano il loro odore.”
Gli astronauti potrebbero anche trascorrere del tempo con le piante tra i momenti in cui stavano facendo operazioni come la raccolta. “Sono stati in grado di togliere la copertura e guardare fuori dalla finestra a loro piacimento”, ha detto Spencer. E questo si è rivelato utile anche per l’esperimento, poiché un membro dell’equipaggio ha scoperto una pianta che stava sviluppando un problema comune chiamato marciume delle estremità dei fiori durante il loro tempo libero, che è stata poi rimossa dal raccolto.
Qual è il futuro delle piante nello spazio?
Con il primo raccolto completato, l’esperimento non è ancora completo. Altri peperoncini continueranno a crescere e il prossimo raccolto è provvisoriamente previsto per il 26 novembre. Alla fine, alcuni dei peperoncini saranno riportati sulla Terra, dove il loro corredo genetico sarà confrontato con i peperoncini coltivati sulla Terra, e Spencer e il suo team effettueranno un’analisi nutrizionale.
Spencer dice anche che ci sono molte domande su cui vuoi indagare su come la microgravità influenzi l’impollinazione e la fruttificazione, perché siamo lontani dal comprendere appieno come la mancanza di gravità influenzi queste piante complesse. Per ora, però, siamo un passo avanti nel fornire agli astronauti cibo delizioso e sano e, nel frattempo, imparare molto sulle piante.
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