Nova esperança para as culturas espaciais: quão perto estamos de produzir alimentos na Lua ou em Marte?

As plantas já foram cultivadas no espaço. Culturas como a alface, o tomate, o rabanete e o pimento foram cultivadas - e consumidas - com sucesso pelos astronautas a bordo da Estação Espacial Internacional.

Mas estas realizações apenas arranham a superfície do que é possível, afirmam os autores de um novo documento que delineia as prioridades científicas e tecnológicas que poderão transformar as “culturas espaciais” experimentais em sistemas bioregenerativos completos de apoio à vida.

As plantas como suplemento

As plantas cultivadas no espaço são atualmente vistas como um suplemento nutricional - algo que os astronautas comem para além dos alimentos altamente processados e pré-embalados que normalmente lhes são oferecidos. Mas o documento defende que as plantas devem ser vistas como uma infraestrutura essencial - produzindo oxigénio, purificando a água, reciclando resíduos e apoiando o bem-estar da tripulação como parte de sistemas de suporte de vida em circuito fechado.

“As plantas são um elemento fundamental para manter os astronautas vivos em missões de longa duração: podem ajudar a reciclar o ar, purificar a água e, claro, fornecer alimentos frescos”, explica o Dr. Giovanni Sena, Professor Associado do Departamento de Ciências da Vida do Imperial College de Londres.

O documento estabelece um roteiro global para a utilização da biologia vegetal no apoio a missões espaciais de longa duração, acelerando simultaneamente uma agricultura mais sustentável na Terra. O documento reúne "investigadores de todo o mundo para chegarem a acordo sobre as prioridades e as medidas práticas para o conseguir. E o mais interessante é que muito do que aprendemos para o espaço contribui diretamente para tornar a agricultura na Terra mais sustentável", acrescenta Sena.

Missão partilhada

A investigação partilha as lições aprendidas com o cultivo de plantas em órbita, incluindo melhorias na compreensão da forma como as plantas respondem aos principais fatores de stress relacionados com o espaço, como a microgravidade, a radiação, os ambientes magnéticos alterados, a disponibilidade limitada de água e o crescimento em solos lunares e marcianos semelhantes aos regolitos. Também assinala os obstáculos que subsistem à implantação de “estufas espaciais” fiáveis nos futuros habitats lunares e marcianos.

O resultado: o quadro do Nível de Prontidão do Sistema Biorregenerativo de Apoio à Vida (BRL), que avalia o grau de proximidade entre diferentes culturas e o seu funcionamento como componentes fiáveis e integrados de sistemas de apoio à vida fora do nosso planeta.

O documento apresenta 12 prioridades de investigação e desenvolvimento para acelerar o progresso, incluindo o desenvolvimento de sistemas análogos robustos baseados na Terra, modelação preditiva, abordagens de biologia sintética, melhores ferramentas de monitorização para experiências de voos espaciais e uma maior coordenação internacional e partilha de dados.

Estas tecnologias poderão também ter impacto na agricultura na Terra; a agricultura ultra-eficiente em ambiente controlado, a reciclagem de nutrientes em circuito fechado e as culturas que se desenvolvem em condições de stress extremo são cada vez mais importantes para a produção de alimentos nas cidades, nas regiões propensas à seca e em ambientes com recursos limitados.

O documento também aborda a investigação emergente sobre a forma como as raízes das plantas respondem a sinais ambientais para além da gravidade, como o eletrotropismo. Esta é uma área que Sena conhece bem, e o seu grupo tem investigado a forma como campos elétricos fracos podem orientar o crescimento das raízes. Esta técnica poderia ser utilizada para controlar e moldar sistemas radiculares complexos em ambientes agrícolas de microgravidade ou de baixa gravidade. Juntamente com o gravitropismo e o hidrotropismo, esta técnica poderia ajudar a conceber sistemas de crescimento de plantas resistentes para habitats espaciais.

Nenhum país ou agência espacial pode resolver os desafios sozinho, será necessário um esforço conjunto com infra-estruturas partilhadas, dados abertos e alinhamento entre os principais programas internacionais. E, em última análise, aprender e compreender como cultivar plantas de forma fiável no espaço irá promover a nossa exploração do espaço e transformar a forma como os alimentos são produzidos no nosso próprio planeta, conclui o documento.

Referência da notícia

Expanding frontiers: harnessing plant biology for space exploration and planetary sustainability, New Phytologist, 2026. Fountain, L.L., et al.