Imagem de microscópio confocal de varredura a laser de plantas de farinha de água com aproximadamente 1 mm de diâmetro após exposição à hipergravidade por uma equipe da Universidade Mahidol na Tailândia, usando a centrífuga de grande diâmetro da ESA através do programa ESA-UNOOSA HyperGES. Esta imagem foi adquirida pelo Laboratório de Materiais e Componentes Elétricos adjacente da ESA. Crédito: ESA-G
Os pesquisadores estão testando a farinha de água, a menor planta com flores, em condições de hipergravidade para avaliar seu potencial como fonte de alimento para astronautas e produtora de oxigênio. Suas descobertas podem impactar significativamente a agricultura espacial.
A menor planta com flor da Terra poderá tornar-se um alimento nutritivo para os astronautas no futuro, bem como uma fonte altamente eficiente de oxigênio. Para ajudar a testar a sua adequação ao espaço, pedaços flutuantes de farinha de água – individualmente do tamanho de cabeças de alfinete – foram submetidos a uma gravidade 20 vezes superior à normal da Terra a bordo da Centrífuga de Grande Diâmetro da ESA por uma equipa da Universidade Mahidol, na Tailândia.
Baseada no centro técnico ESTEC da ESA, na Holanda, a LDC é uma centrífuga de quatro braços com 8 m de diâmetro que dá aos investigadores acesso a uma gama de hipergravidade até 20 vezes a gravidade da Terra durante semanas ou meses de cada vez.
Farinha de água em dedos humanos. Cada partícula com menos de 1 mm é uma planta individual. Crédito: Christian Fischer, CC BY-SA 3.0
O acesso ao LDC foi organizado através do HyperGES, parte da iniciativa Acesso ao Espaço para Todos, patrocinada pela ESA e pelo Gabinete das Nações Unidas para Assuntos do Espaço Exterior, UNOOSA.
No seu nível mais rápido, a centrífuga gira até 67 rotações por minuto, com suas seis gôndolas colocadas em diferentes pontos ao longo de seus braços, pesando 130 kg e cada uma capaz de acomodar 80 kg de carga útil.
A farinha de água é a menor planta com flores da Terra – menor até do que a mais conhecida lentilha-d’água. Assim como a lentilha-d’água, a farinha de água é uma planta aquática que flutua sobre corpos d’água tailandeses e asiáticos.
A Centrífuga de Grande Diâmetro da ESA é uma centrífuga de quatro braços com 8 m de diâmetro que dá aos investigadores acesso a uma gama de hipergravidade até 20 vezes a gravidade da Terra durante semanas ou meses de cada vez. Crédito: ESA
Tatpong Tulyananda, chefe da equipe da Universidade Mahidol, explica: “Ficamos interessados na farinha de água porque queríamos modelar como as plantas respondem às mudanças nos níveis de gravidade. Como a farinha de água não tem raízes, caules ou folhas, é basicamente apenas uma esfera flutuando em um corpo d’água. Isso significa que podemos concentrar-nos diretamente nos efeitos que as mudanças de gravidade terão no seu crescimento e desenvolvimento.
“Além disso, produz muito oxigênio através fotossíntese. E a farinha de água também é uma boa fonte de proteína, consumida há muito tempo no nosso país – acompanhada de ovo frito na sopa, ou consumida como parte de salada. Você consome 100% da planta quando a come, por isso é uma promessa em termos de agricultura baseada no espaço.”
Amostras de farinha de água foram colocadas em caixas equipadas com LEDs que imitam a luz solar natural. Essas caixas foram então dentro de uma gôndola centrífuga e depois deixadas crescer enquanto giravam a 20 g. Crédito: ESA-J. van Loon
Até agora, a equipe tem estudado farinha de água usando clinostatos, que mudam continuamente a orientação do vetor de gravidade em relação à amostra para simular condições de microgravidade.
“Até agora, vimos pouca ou nenhuma diferença entre o crescimento das plantas a 1g e a microgravidade simulada, mas queremos alargar as nossas observações para ter uma ideia de como as plantas reagem e se adaptam em toda a gama de ambientes gravitacionais. Outra vantagem da farinha de água é que ela é uma planta de vida bastante curta, por isso podemos estudar todo o seu ciclo de vida dentro de cinco a 10 dias.”
Pesquisadores tailandeses estão examinando a farinha de água sob extrema gravidade para determinar sua viabilidade para a agricultura espacial e a produção de oxigênio. Crédito: Mahidol University-T. Tulyananda
Amostras de farinha de água foram colocadas em caixas equipadas com LEDs que imitam a luz solar natural. Essas caixas foram então dentro de uma gôndola centrífuga e deixadas crescer enquanto giravam a 20 g.
“Nossas duas semanas de experimentação nos dão acesso a duas gerações de farinha de água no geral”, acrescenta Tatpong. “O que fazemos a seguir é examinar as plantas diretamente e, em seguida, transformar os extratos em pellets sólidos que levaremos para casa para estudar. Depois, podemos submeter essas amostras a análises químicas detalhadas para obter insights sobre o amplo espectro da resposta à hipergravidade da farinha de água.”
Depois que a farinha de água passou pelo estudo de hipergravidade, a equipe da Universidade Mahidol examinou-a diretamente, antes de transformar os extratos em um pellet sólido para ser levado para casa para estudo. Crédito: Mahidol University-T. Tulyananda
Ao utilizar o LDC, a equipa também fez pleno uso das instalações do Laboratório de Instrumentação de Ciências Físicas e Suporte de Vida da ESA, bem como do Laboratório de Materiais e Componentes Elétricos adjacente para preparar as suas experiências e finalizar amostras para levar para casa.
Uma equipe feminina da Universidade Católica Boliviana ‘San Pablo’, na Bolívia, é a próxima na fila para usar o LDC, planejando testar como a hipergravidade promove a ruptura dos glóbulos vermelhos humanos.
