Se a humanidade se tornar uma espécie de reserva e interplanetária, uma das coisas mais importantes será a capacidade dos astronautas de atender suas necessidades de forma independente. Depender de remessas regulares de suprimentos da Terra não é apenas deselegante; também é impraticável e muito caro. Por esse motivo, os cientistas estão trabalhando para criar tecnologias que permitam aos astronautas fornecer alimentos, água e ar respirável.
Para esse fim, uma equipe de pesquisadores da Universidade Politécnica de Tomsk, na Rússia central - juntamente com cientistas de outras universidades e institutos de pesquisa da região - desenvolveu recentemente um protótipo para uma estufa orbital. Conhecido como Módulo Automático Biológico Orbital, este dispositivo permite que as plantas sejam cultivadas e cultivadas no espaço e pode estar indo para a Estação Espacial Internacional (ISS) nos próximos anos.
Desde o início da Era Espacial, inúmeras experiências foram conduzidas que demonstram como as plantas podem ser cultivadas em condições de microgravidade. No entanto, esses estudos foram realizados em estufas localizadas nos compartimentos das estações orbitais e envolveram limitações significativas em termos de tecnologia e espaço.
Por esse motivo, uma equipe de pesquisa da TPU começou a trabalhar para dimensionar e melhorar as tecnologias necessárias para o cultivo de importantes culturas agrícolas. A equipe do projeto inclui pesquisadores adicionais da Universidade Estadual de Tomsk (TSU), Universidade Estadual de Sistemas de Controle e Radioeletrônica (TUSUR), Instituto de Química do Petróleo e Instituto de Pesquisa Siberiana de Agricultura e Turfa.
Como Aleksei Yakovlev, diretor da Escola TPU de Tecnologias Avançadas de Fabricação, explicou em um comunicado da TPU News:
“Atualmente, estamos preparando um aplicativo para o experimento e trabalhando no projeto preliminar e nas soluções técnicas. Em 2020, devemos concluir a inscrição e enviá-la. Em seguida, um conselho de coordenação avaliará sua relevância e importância. Como leva um ano e meio desde a aplicação até o início do experimento, esperamos participar de um programa de longo prazo e receber financiamento em 2021. ”
O projeto de estufa inteligente incorporará tecnologias desenvolvidas na TPU, que incluem iluminação inteligente que acelerará o crescimento das plantas, hidroponia especializada, irrigação automatizada e soluções de colheita. Atualmente, a TPU está construindo um novo campo de testes para que eles possam expandir a produção na estufa inteligente.
"Em Tomsk, conduziremos estudos interdisciplinares e resolveremos os problemas aplicados no campo da agrobiofotônica", disse Yakovlev. "Ao mesmo tempo, a equipe de pesquisa inclui cientistas de Tomsk, Moscou, Vladivostok e parceiros internacionais da Holanda especializados em complexos climáticos, incluindo um da Universidade de Wageningen."
No final, Yakovlev e seus colegas imaginam um módulo autônomo que seria capaz de fornecer alimentos para astronautas e, potencialmente, atracar na ISS. Eles também indicaram que o módulo conteria uma área de cultivo medindo 30 m² (~ 320 pés²) e que seria de forma cilíndrica. Como Yakolev indicou, isso permitiria que o módulo fosse girado para simular diferentes condições de gravidade:
“O índice de gravidade será definido pela velocidade de rotação do módulo em torno de seu eixo. Também esperamos que o módulo seja feito de material flexível para compactar a montagem e a descompactação orbital automática. ”
Isso inclui as condições de gravidade presentes na Lua e em Marte, que experimentam o equivalente a cerca de 16,5% e 38% da gravidade da Terra (0,1654 g e 0,3794 g), respectivamente. Atualmente, não se sabe até que ponto as plantas podem crescer no corpo e a pesquisa nesse sentido ainda está em sua infância. Portanto, as informações fornecidas por este módulo podem ser muito úteis se e quando forem realizados planos para uma colônia lunar e / ou marciana.
O projeto e a engenharia incluídos no módulo também levarão em consideração os tipos de condições presentes no espaço, como radiação solar e cósmica e temperaturas extremas. Além disso, o módulo investigará que tipos de culturas crescem bem em órbita. Disse Yakovlev:
“Outra questão importante é a seleção de culturas agrícolas necessárias e mais adequadas e sua proteção contra patógenos em microgravidade. Oferecemos vários tipos de alface, alho-poró, manjericão e outras culturas para cultivo no módulo.“
Três experimentos em TPU foram aprovados recentemente para o transporte para o ISS e serão implementados ainda este ano. Eles incluem um dispositivo capaz de imprimir materiais compostos em 3D, alojamentos para um enxame de satélites e um revestimento nanocompósito de multicamadas que será aplicado às vigias da ISS para proteger contra impactos de micrometeoróides (Peresvet) Sua implementação começará no final deste ano e em 2021.
