Provate a immaginare di prepararvi il pranzo guardando fuori dalla finestra e vedere non un cortile o dei palazzi di città, ma il pianeta Terra. La vostra insalata fresca, poi, non è cresciuta nell’orto di famiglia, ma a pochi metri di distanza, in una piccola serra che galleggia in microgravità; da come renderà quella serra dipende il modo in cui mangeremo quando andremo sulla Luna o su Marte. È esattamente il tipo di futuro che stanno preparando gli esperimenti di nutrizione arrivati sulla Stazione Spaziale Internazionale lo scorso 13 aprile, con la 24ª missione commerciale di rifornimento (NG-24) di Northrop Grumman. A bordo del cargo Cygnus XL sono state consegnate oltre 5 tonnellate di rifornimenti e attrezzature scientifiche, tra cui una serie di studi dedicati a piante, alghe e semi pensati per le missioni di lunga durata nello spazio profondo.
Per gli astronauti, la dieta non è solo una questione di calorie: influisce su sistema immunitario, salute delle ossa, capacità di concentrazione e perfino sull’umore, soprattutto quando rimangono in orbita per mesi. Prima ancora di progettare basi lunari o avamposti su Marte, gli scienziati devono capire come garantire cibo nutriente, vario e stabile nel tempo, riducendo al minimo peso e volume da lanciare dalla Terra. Per affrontare questo problema, NASA e partner (tra cui JAXA, ESA e CSA) stanno sfruttando il laboratorio unico della ISS per studiare in che modo l’ambiente spaziale influenza organismi legati alla nutrizione: piante, alghe e semi. Gli esperimenti arrivati con la 24ª missione di rifornimento puntano proprio a questo, gettando le basi per sistemi chiusi in grado di produrre cibo, ossigeno e magari riciclare parte dei rifiuti di bordo per produrre nuove risorse.
Uno degli studi più interessanti si chiama Veg‑06 e ha come protagonista l’erba medica, la classica alfalfa (Medicago sativa), che viene usata come organismo modello. Sulla Terra questa pianta vive in simbiosi con dei batteri che nelle sue radici fissano l’azoto dall’aria e lo trasformano in nutrimento, un meccanismo che potrebbe rivelarsi prezioso se un domani volessimo “fertilizzare” suoli extraterrestri senza portare quintali di concimi da casa. L’esperimento Veg‑06 analizza quindi il modo in cui la collaborazione tra l’alfalfa e i suoi alleati naturali possa avvenire in condizioni di microgravità. I ricercatori stanno indagando anche come cambia la produzione di lignina, il materiale duro che irrobustisce le pareti cellulari e sulla Terra permette alle piante di restare dritte nonostante la gravità. Nello spazio, dove “su” e “giù” praticamente non esistono, questa armatura potrebbe non essere così necessaria; infatti, se le piante producessero meno lignina, le parti non commestibili (come steli e foglie) potrebbero diventare più facili da sminuzzare e riciclare, trasformandosi in una risorsa utile per nutrire nuove colture nelle future serre spaziali.
Accanto alle piante “tradizionali”, un altro cibo particolare – usato spesso come ingrediente negli integratori – che conosciamo già bene sulla Terra è la spirulina, un microrganismo fotosintetico comunemente indicato come alga, ricchissima di proteine, vitamine del gruppo B e antiossidanti. Oltre a dare una mano al menù degli astronauti, essa ha un altro effetto prezioso: mentre cresce, trasforma anidride carbonica in ossigeno, contribuendo a rinfrescare l’aria all’interno dei moduli abitati, risultando quindi una risorsa davvero inestimabile! L’esperimento giapponese Space Surface Spirulina, dell’agenzia spaziale JAXA, sta testando un metodo innovativo per coltivare questa ‘alga’, non in vasche d’acqua, ma al di sopra di una sottile pellicola, una specie di “film” umido sul quale viene fatta espandere. Questo approccio dovrebbe permettere una produzione più efficiente, con meno acqua e meno massa da gestire, ma con lo stesso risultato: cibo proteico fresco e più ossigeno a bordo della navicella, evitando sprechi inutili di risorse assolutamente fondamentali, come l’acqua.
L’Agenzia Spaziale Europea (ESA) ha invece messo al centro il tema dei semi con l’indagine Seed Vigour, che studia in orbita semi di diverse specie per capire come il volo spaziale ne influenzi la capacità di germinare. Non è un esperimento isolato, ma il seguito di un percorso: già nel 2015 semi di rucola erano rimasti per sei mesi sulla ISS, per poi essere distribuiti alle scuole del Regno Unito e analizzati dagli studenti del luogo. Da quei dati, pubblicati nel 2020, è emerso che i semi “volati nello spazio” impiegavano più tempo a germogliare e mostravano segni di invecchiamento parziale, ma senza perdere la capacità di sopravvivere né di sviluppare piantine sane. Con Seed Vigour, gli scienziati vogliono capire se questo comportamento si ripete anche in altre specie e come, eventualmente, si possano proteggere i semi destinati a lunghi viaggi interplanetari.
Il contributo canadese a queste ricerche prende il nome di Tomatosphere 9, esperimento che punta a coinvolgere direttamente studenti e insegnanti di Stati Uniti e Canada. Per questo progetto sono stati spediti sulla ISS 1,8 milioni di semi di pomodoro, esposti alle condizioni di microgravità del laboratorio orbitante, per studiare gli effetti che potrebbero verificarsi durante lunghi viaggi spaziali, come quelli diretti verso Marte, oggi tra gli obiettivi di molte agenzie. I semi, una volta rientrati sulla Terra, saranno distribuiti alle scuole e coltivati in parallelo a semi “gemelli” rimasti a terra, in uno studio in cieco che permetterà agli studenti di confrontare i risultati senza sapere quali piantine sono reduci dal soggiorno spaziale.
Messi insieme, questi esperimenti stanno costruendo i mattoni della futura agricoltura spaziale. Ogni ciclo di coltivazione, ogni rientro di semi e campioni, ogni analisi di laboratorio ci avvicina un po’ di più all’idea di basi in cui l’aria venga rinnovata dalle piante, l’acqua sia riciclata e una parte del cibo cresca direttamente fuori dal finestrino, in una serra che guarda la Luna o il pianeta rosso. La 24ª missione di rifornimento di Northrop Grumman non è stata quindi solo un “camion spaziale” carico di scatoloni, ma una tappa importante di un percorso molto più lungo: capire come portare con noi, ovunque andremo, un pezzo di Terra sotto forma di foglie verdi, alghe blu e semi pronti a germogliare. In questo senso, la nutrizione non è solo un bisogno da soddisfare, ma uno degli strumenti chiave che renderanno davvero possibile il prossimo grande salto dell’esplorazione umana.
Fonti:
- Nutrition Research Arrives Aboard Space Station – NASA
- https://www.nasa.gov/international-space-station/space-station-research-and-technology/latest-news-from-space-station-research/
- https://www.northropgrumman.com/what-we-do/space/missions/nasa-commercial-resupply-mission-ng-24
- NASA Science Veg-06: How plants and beneficial bacteria work together in microgravity
- https://humans-in-space.jaxa.jp/en/biz-lab/experiment/theme/detail/004510.html
- https://www.nasa.gov/exploration-research-and-technology/growing-plants-in-space/
