J. Bunchek nell'Eden
Un braccio robotico assisterà gli astronauti giardinieri nel loro lavoro tra le file di scaffali, mentre telecamere e un sistema di gestione della serra controllato dall'intelligenza artificiale monitoreranno le piante. L'aspetto unico: questo sistema di intrafloristica, testato in Antartide con il nome di "Eden ISS", è destinato all'uomo (e alla donna) sulla Luna.
La serra antartica "Eden ISS" del Centro Aerospaziale Tedesco (DLR) fornisce da oltre quattro anni verdure fresche agli equipaggi svernanti a rotazione e agli ospiti estivi della Stazione Neumayer III. Con il suo piccolo equipaggio svernante e il lungo periodo di isolamento, la Stazione Neumayer III offre un ambiente analogo allo spazio eccellente per questo tipo di studi. Antje Boetius, Direttrice dell'Istituto Alfred Wegener, Centro Helmholtz per la Ricerca Polare e Marina (AWI), spiega: "L'Antartide è il continente più buio, freddo e ventoso del nostro pianeta". Negli ultimi anni sono state completate numerose semine, con raccolti per un totale di circa una tonnellata di verdure fresche per la ricerca e per rifornire gli equipaggi svernanti della Stazione Neumayer III, parte dell'Istituto Alfred Wegener (AWI).
Presso l'Istituto di Sistemi Spaziali del DLR, sono in corso lavori di riparazione, ampliamento e ammodernamento in vista di una seconda importante fase di test, in preparazione all'imminente ritorno dell'umanità sulla Luna. La serra sperimentale più grande per la coltivazione di ortaggi nello spazio sarà utilizzata per l'addestramento dei futuri astronauti lunari. La serra "Eden ISS" verrà trasformata in "Eden Luna" nei prossimi mesi, nell'ambito di una conversione pianificata. In futuro, gli astronauti potranno esercitarsi nella coltivazione di ortaggi, insalate ed erbe aromatiche, nonché nelle relative tecniche e procedure, presso la struttura di test e addestramento che sorgerà a Colonia.
Dall'inizio del 2018, a 400 metri dalla stazione antartica tedesca Neumayer III, si sta svolgendo la più ampia fase di test a lungo termine della serra sperimentale più grande destinata alla produzione alimentare sulla Luna e su Marte. Questa serra, progettata come un sistema chiuso, consente raccolti indipendenti dalle condizioni meteorologiche, dall'irraggiamento solare e dalle stagioni, oltre a ridurre il consumo idrico ed eliminare l'uso di pesticidi e insetticidi. I ricercatori sono riusciti a raccogliere diverse esperienze su come i processi lavorativi umani possano essere integrati in modo ottimale e con risparmio di tempo, su come le risorse esistenti possano essere utilizzate al meglio, su come la microbiologia si modifichi durante la coltivazione e la raccolta e su come la coltivazione e l'approvvigionamento di ortaggi freschi influenzino il benessere dell'equipaggio isolato durante il periodo invernale.
"All'inizio delle operazioni, erano necessarie circa tre ore di supporto umano al giorno per la manutenzione e la cura delle piante. Nel corso del progetto, sono stati identificati diversi potenziali risparmi, che consentiranno ai futuri astronauti di dedicare il 40% di tempo in meno alla manutenzione di una serra di questo tipo. Tempo prezioso che potranno poi dedicare ad altre attività", spiega Daniel Schubert del DLR Institute of Space Systems.
Complessivamente, sono state effettuate quattro missioni di coltivazione presso "Eden ISS", di cui una stagione è stata dedicata al mantenimento della serra in una fase di dormienza prima del suo avvio e funzionamento a distanza. Durante l'intero periodo, sono stati raccolti freschi oltre 1014 kg di ortaggi, insalate ed erbe aromatiche. Insalate, erbe aromatiche, cetrioli e pomodori, così come ravanelli e cavolo rapa, sono cresciuti con successo nella serra fin dalla prima missione. I peperoni hanno rappresentato una sfida particolare. Dopo alcune modifiche e la selezione di una nuova varietà, è stato possibile ottenere un raccolto soddisfacente nelle ultime due stagioni di coltivazione in serra.
Più recentemente, la scienziata in visita alla NASA Jess Bunchek ha dato un contributo significativo alla ricerca presso la serra "Eden ISS" con la sua missione invernale, dalla quale è rientrata nella primavera del 2022. Durante la sua missione, ha ottenuto rese record di pomodori (92 kg) e cetrioli (76 kg). È stata anche in grado di raccogliere 19 kg di peperoni.
Produttività in neve e ghiaccio:
Durante la sua missione invernale, Bunchek è riuscita a coltivare con successo diverse piante e frutti, alcuni dei quali erano stati coltivati persino sulla Stazione Spaziale Internazionale (ISS), tra cui varietà di senape e lattuga. Un peperoncino "Española Improved" ha aggiunto piccantezza e vitamina C al menu durante la missione di Bunchek in Antartide.
Per il trasporto di ritorno dall'Antartide, la serra "Eden ISS" è stata temporaneamente smontata nei suoi due sottocontenitori e nei circa 1.000 singoli componenti del sistema di serra e della coltivazione idroponica. La serra è ora in fase di completa ristrutturazione presso la sede del DLR di Brema, dove verrà dotata di nuove tecnologie e quindi preparata per l'addestramento dei futuri astronauti lunari. A metà degli anni 2020, la serra dovrebbe essere integrata in una nuova Luna Hall presso la sede del DLR di Colonia. "Con questa conversione, la serra Eden Luna diventerà ancora più digitale, interconnessa ed efficiente in termini di risorse", spiega Schubert. Il centro di test e addestramento Luna è un progetto congiunto del DLR e dell'Agenzia Spaziale Europea (ESA), che gestisce l'European Astronaut Centre (EAC) di Colonia. Gli istituti del DLR per i Sistemi Spaziali, la Data Science, la Robotica e la Meccatronica e la Medicina Aerospaziale sono coinvolti nel progetto della serra.
