Il sostentamento degli astronauti in missioni di breve durata consiste prevalentemente in pasti preparati a Terra e spediti nello spazio con loro. A bordo della ISS, ad esempio, quasi tutto il cibo è contenuto in speciali buste termostabilizzate che ne permettono la conservazione a temperatura ambiente, oppure in sacchetti sottovuoto. Questa soluzione è particolarmente adatta per via della breve distanza tra la Stazione Spaziale Internazionale ed il centro di produzione e confezionamento dei pasti.

Ciò nonostante, tale procedura si rivela inadeguata se si pensa di spedire un equipaggio di astronauti su un altro pianeta. Inoltre, trasportare massa nello spazio prevede un costo non irrisorio, poiché da tale massa dipende direttamente la quantità di combustibile necessaria per viaggiare. Si rende dunque necessario dotare la navicella spaziale, e l’eventuale colonia, di un sistema che offra la possibilità di produrre e trattare il cibo direttamente in loco. È qui che i supercibi entrano in scena.

I supercibi in sostituzione delle classiche colture

Alcuni piccoli lotti di terriccio possono, sì, essere trasportati dalla Terra in quantità ridotte, ma è impensabile trasportarne diverse tonnellate! Fortunatamente, non tutte le serre necessitano di terra. Infatti, alcune possono essere dei veri e propri acquari dove far crescere delle alghe adatte al consumo alimentare. Un particolare tipo di alga, l’Arthrospira platensis o alga Spirulina, è nota già da tempo come ottimo nutriente presso popoli dell’Africa e dell’America Centrale.

Notevoli sono la sua capacità di crescere a ritmi elevati e il suo alto contenuto proteico, che ammonta a quasi il 65% del suo peso. In aggiunta all’uso alimentare, la Spirulina si rivela essere un organismo altamente performante: l’alga può essere impiegata per purificare le acque contaminate, estrarre il diossido di carbonio dall’atmosfera con conseguente rilascio di ossigeno, e sintetizzare biocombustibili. L’estrema varietà di applicazioni fa sì che la Spirulina entri di diritto nella categoria dei supercibi più acclamati.

Nello scenario realistico di una colonia su Marte, l’impiego attivo dell’alga Spirulina produrrebbe diversi effetti positivi. Oltre ad essere una significativa fonte di cibo, l’alga agirebbe come purificatore d’aria alla stregua degli alberi. In funzione di elemento green, essa agirebbe come antistress nell’intento di ricreare un ambiente simile a un ecosistema terrestre. In questo senso, si potrebbero implementare speciali architetture che valorizzino l’alga come elemento chiave di un piano urbanistico, oltre alla sola funzione di supercibo.

Esperimento MELiSSA

L’Agenzia Spaziale Europea ha studiato per venticinque anni le svariate applicazioni dell’alga Spirulina nell’ambito del progetto MELiSSA. Il Micro-Ecological Life Support System-Alternative ha previsto la costruzione di un ecosistema chiuso ed autosufficiente, popolato da alghe e da microorganismi in simbiosi. Si spera che MELiSSA possa sostenere gli astronauti in un viaggio spaziale di lunga durata, provvedendo a fornire cibo, acqua potabile e ossigeno. Inoltre, il progetto può essere riproposto come strumento fondamentale nella risoluzione di problematiche mondiali purtroppo ancora comuni, come l’approvvigionamento a basso costo di grosse quantità di nutrienti.

Lo studio e la sperimentazione di nuove tecniche di produzione alimentare possono introdurci sin da ora a scenari futuri in cui sarà necessario per le colonie, piantare, coltivare, raccogliere e consumare il proprio cibo in totale autonomia, conquistando una graduale indipendenza dalla madrepatria. Allo stesso tempo, la razionalizzazione della produzione alimentare e l’evoluzione dell’agricoltura ci aiuterà a risolvere diversi problemi attuali, fra cui la malnutrizione, la scarsità di nutrienti, e le difficoltà insite alla produzione agricola.

Sperimentazioni attuali

Allo stato attuale, piccoli orti spaziali montati a bordo della ISS sono in fase di sperimentazione e studio. Tale studio mira ad evidenziare eventuali peculiarità nei meccanismi di crescita cellulare dell’organismo vegetale in ambiente di microgravità. Citiamo in particolare Veggie (Vegetable Production System), una serra in miniatura che può ospitare piante in pieno sviluppo e che può far germinare semi in piccoli lotti di terriccio. Sono state testate diverse verdure di uso comune, come la mizuna per l’esperimento Veggie-PONDS, la lattuga romana, il cavolo riccio, il pak choy, il wasabi e la lattuga cappuccina per l’esperimento Veg-03. Oltre a studiare la risposta delle piante, si è cercato di ottimizzare i processi di crescita e coltivazione del raccolto.

È fondamentale capire in quali misure la crescita degli organismi vegetali sia influenzata da fattori ambientali critici. Questi fattori possono essere la gravità, l’esposizione alla radiazione luminosa, la composizione chimica del terriccio e soprattutto il dosaggio dell’acqua. Il razionamento delle risorse è, infatti, fondamentale anche in questo caso, motivo per cui è vitale elaborare nuove tecniche per un’agricoltura ragionata, che limiti gli sprechi e che razionalizzi l’impiego di risorse. La strada per l’elaborazione di un piano nutritivo a base di supercibi è ancora lunga, ma gli esperimenti in corso fanno sicuramente ben sperare.