Cientistas estudam técnicas de jardinagem no espaço

Por enquanto, uma viagem tripulada a Marte pode parecer coisa de ficção científica, mas é possível que um dia os astronautas decolem rumo ao planeta vermelho. Até mesmo a Lua exerce uma atração mágica sobre pesquisadores e entusiastas das jornadas espaciais. Uma base ali poderia servir de ponto de partida para voos ainda mais distantes.

Embora ainda, em grande parte, no campo dos sonhos, viagens do tipo já mobilizam cientistas em buscas de soluções para eventuais problemas. Um deles seria o abastecimento. Isso porque, em situações assim, por conta do excesso de peso, pode não ser possível transportar todo o suprimento de oxigênio, comida e água necessários a partir da Terra.

Para resolver o problema é preciso usar sistemas de reaproveitamento, como o que já funciona para a obtenção de água na Estação Espacial Internacional. A água é obtida a partir da urina dos astronautas, como explica o biólogo Gerhild Bornemann, do Centro Aeroespacial Alemão. E, depois, é purificada quimicamente e reintroduzida ao ciclo de abastecimento da aeronave.

A água tem um papel muito importante também na produção de oxigênio que abastece atualmente a estação espacial. Em um processo de eletrólise, uma corrente elétrica passa pela água e separa as moléculas de oxigênio e hidrogênio. Hoje, o hidrogênio ainda é liberado no espaço, mas o oxigênio garante a qualidade do ar na cabine.

Algas como opção

No entanto, a estação espacial está próxima da Terra e recebe suprimentos de água e comida várias vezes ao ano. Mas em eventuais viagens mais longas, as naves não poderão contar com reabastecimento.

"Precisamos  usar sistemas biológicos", explica Jens Bretschneider, do Instituto de Sistemas Espaciais de Stuttgart. Ele aposta no trabalho feito com microalgas. "Elas oferecem a possibilidade de usar o dióxido de carbono exalado na respiração para produzir novamente oxigênio e matéria orgânica."

As algas crescem num chamado "reator de tela plana", tanques de acrílico com fluxo constante de água rica em gás carbônico. "Isso faz com que as algas se aproximem e se afastem da luz e cresçam mais rápido", detalha Brettschneider, que diz que o método já assegura a produção eficaz de algas na Terra.

Existem ainda outras algas que não produzem oxigênio, mas hidrogênio. São algas anaeróbicas, que também vivem no biorreator. A combinação dos dois tipos de alga no reator resulta na produção tanto de oxigênio como de hidrogênio. A partir daí é possível obter energia para as células de combustível. Além disso, produz-se também água.  "Com isso se tem um belo ciclo de energia, alimento, oxigênio e gás carbônico", explica Bretschneider.

O engenheiro conta ainda que as algas do reator são bastante nutritivas, podendo ser preparadas em forma de pasta e acrescentadas à refeição. Com isso, até 20% das necessidades diárias de alimentos dos astronautas podem ser providas pelas microalgas.

Vegetais frescos

Mas os astronautas não precisam comer apenas pasta de algas. O cardápio tem outros itens mais saborosos. A solução foi encontrada pelo biólogo Gerhild Bornemann: tomates e outros vegetais cultivados em tubos de vidro por onde flui água, como ocorre em grandes estufas na Terra. Os tubos de vidro são preenchidos com lava, onde ficam as raízes das plantas. A lava funciona como substrato, mas também ajuda na compostagem dos restos.

"A lava é o suporte para a ação metabólica de microorganismos. Queremos conectar a reciclagem de resíduos orgânicos diretamente com a produção de produtos alimentícios", detalha o pesquisador. Como matéria inicial, por exemplo, pode ser usada a urina dos astronautas diluída. "A ureia contém nitrogênio que as plantas precisam para sua nutrição. E as bactérias quebram a uréia em nitrogênio, um típico fertilizante", explica Bornemann.

Mas o sistema também pode compostar rapidamente outros resíduos sólidos: restos de plantas, como talos ou folhas. Para que o processo de decomposição seja mais rápido, as partes devem ser moídas antes.

"Os pedaços pequenos de plantas são colocados na água e passam por um filtro, onde são metabolizadas como em uma composteira", conta. Só há uma diferença da compostagem clássica: a decomposição é mais rápida porque a água flui continuamente pelo sistema.

E vai ser ainda mais rápido quando peixes forem levados nas viagens espaciais. Eles se alimentam dos resíduos sólidos. Os pesquisadores já sabem que os peixes podem viver em condições de gravidade reduzida, pois já os levaram ao espaço – ainda que não como parte de um sistema integrado de produção de vegetais, mas para estudar a perda da massa óssea.