Uma planta não deixa de crescer quando a gravidade terrestre desaparece, mas passa a depender muito mais de outros sinais para organizar raízes, caules e folhas. O cientista de plantas em microgravidade pesquisa justamente esse comportamento e transforma o conhecimento em sistemas capazes de fornecer alimentos frescos para astronautas.
O que faz um cientista de plantas em microgravidade na NASA?
Matthew Mickens atua no Kennedy Space Center como horticultor e pesquisador de produção vegetal para o espaço. A NASA apresenta seu trabalho como parte de uma carreira dedicada a estudar métodos para cultivar plantas em condições diferentes das encontradas na agricultura terrestre.
O trabalho envolve testar iluminação, substratos, irrigação, sementes, crescimento e colheita. Também é necessário avaliar quanto de água, energia, área e tempo da tripulação cada cultivo exige, porque uma plantação espacial precisa competir por recursos limitados dentro de uma nave ou habitat.
Como uma planta sabe para onde crescer quando não existe a gravidade terrestre?
Na Terra, raízes e partes aéreas respondem à gravidade como um dos sinais para orientar o crescimento. Em microgravidade, outros estímulos passam a ter peso maior, especialmente a luz. A NASA explica que plantas cultivadas no espaço utilizam fatores ambientais, como iluminação, para orientar seu desenvolvimento.
É por isso que a luz artificial não serve apenas para “clarear” uma pequena horta espacial. Intensidade, duração e espectro podem modificar crescimento, formato e características das plantas. O próprio trabalho de Mickens inclui estudar como a iluminação influencia desenvolvimento e até atributos percebidos do alimento.
Por que a NASA utiliza iluminação LED nos cultivos espaciais?
LEDs permitem controlar o espectro utilizado pelas plantas com pouco espaço e sem depender diretamente da luz solar disponível em cada momento. No sistema Veggie da Estação Espacial Internacional, conjuntos de LEDs fornecem luz adaptada ao crescimento vegetal.
A pesquisa pode variar proporções de diferentes comprimentos de onda para observar respostas da planta. Essa capacidade é importante porque uma futura fazenda espacial não precisa imitar exatamente a iluminação de um campo terrestre: ela precisa fornecer a energia luminosa necessária usando massa, volume e eletricidade de maneira eficiente.
O que é o filme de sementes desenvolvido para o cultivo espacial?
Manipular muitas sementes pequenas em microgravidade é complicado. Para enfrentar esse problema, pesquisadores do Kennedy Space Center desenvolveram o chamado seed film, um filme de polímero solúvel em água no qual as sementes ficam incorporadas.
Em um experimento na Estação Espacial Internacional, pequenos pedaços desse filme foram colocados no sistema de cultivo. Quando receberam água, o polímero se dissolveu e liberou as sementes no local previsto. A técnica busca facilitar armazenamento, transporte e plantio sem depender de sementes soltas flutuando pelo ambiente.
Como Matthew Mickens testa novas formas de produzir microverdes?
Pesquisas mais recentes lideradas por Mickens avançaram para sistemas que combinam filme de sementes, substratos biodegradáveis à base de gel e estruturas produzidas em impressão 3D. Em testes com microgravidade simulada, microverdes de couve siberiana cresceram durante oito dias sem necessidade de adicionar água durante o ciclo.
No vídeo abaixo, Mickens apresenta sua rotina e mostra como iluminação, plantas e tecnologias de cultivo se encontram nessa profissão. A própria NASA utiliza sua trajetória para explicar uma carreira STEM ligada à produção de alimentos para a exploração espacial.
Que formação pode aproximar alguém dessa profissão?
Essa carreira fica na interseção entre horticultura, fisiologia vegetal, biologia, ciência de alimentos e tecnologias de suporte à vida. Também envolve conhecimentos experimentais sobre iluminação, água, substratos, microbiologia e análise do crescimento.
Não existe necessariamente uma graduação chamada “ciência de plantas em microgravidade”. A especialização surge quando uma formação em ciências vegetais, horticultura ou áreas próximas é aplicada aos problemas específicos de cultivar organismos vivos em ambientes espaciais.
Por que cultivar uma salada no espaço é um problema científico tão complexo?
Na Terra, gravidade, solo, água e luz fazem parte de um ambiente ao qual as plantas estão adaptadas. Fora dela, cada um desses elementos precisa ser reconsiderado e, muitas vezes, transformado em uma variável controlada por equipamentos.
O trabalho do cientista de plantas em microgravidade é justamente transformar esse conhecimento biológico em um sistema que funcione com pouca água, pouca área, energia limitada e mínima intervenção dos astronautas. Se futuras tripulações permanecerem meses ou anos longe da Terra, uma pequena bandeja de folhas poderá representar muito mais do que uma salada: poderá ser parte da infraestrutura necessária para viver longe do planeta.
