L’agricoltura nello spazio e in Antartide
I membri del progetto CEADSE (Controlled environment agriculture development for space and Earth) hanno fatto avanzare le tecniche per la somministrazione di nutrienti in ambienti estremi (spazio, Antartide) dove ridurre al minimo la massa, l’energia, il volume e i rifiuti è di grande importanza. Hanno anche portato nuove capacità di hardware – LED orticoli e sensori avanzati – e le competenze necessarie per il loro utilizzo al Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) di Brema. Il laboratorio di Brema oggi ha numerose camere funzionali per la coltivazione delle piante con sistemi di irrigazione aeroponici, sistemi di LED adatti alle piante con incorporato il raffreddamento dell’acqua, una tecnologia di disinfezione a ultravioletti, monitoraggio e sistemi di controllo personalizzati e sensori adeguati. Sono anche state studiate le tecnologie di agricoltura in ambiente controllato (controlled environment agriculture, CEA), in particolare i sistemi di produzione multilivello, i sistemi avanzati di somministrazione di nutrienti, i sensori di nutrienti ionoselettivi, sistemi di LED attivi dal punto di vista della fotosintesi e specifici per la radiazione e sistemi di illuminazione interni. L’esperienza operativa acquisita con le tecnologie di CEA è stata applicata alla progettazione preliminare di un modulo di serra in Antartide, progettato per lo sviluppo della base di ricerca tedesca in Antartide, Neumayer Station III. Gli aspetti di un ciclo di produzione di massa di moduli per serre sono stati sviluppati e valutati. Questi comprendono procedure sia preparatorie che di post-produzione e le interfaccia per l’habitat delle infrastrutture per l’equipaggio (in particolare i rapporti input/output). CEADSE ha dato un importante contributo al progetto EDEN ISS. I progressi compiuti includono: la transizione del laboratorio EDEN (Evolution & Design of Environmentally-closed Nutrition-Sources) da laboratorio “nuovo” a una struttura per la coltivazione delle piante completamente funzionante, il reperimento e la verifica iniziale di sensori ionoselettivi in laboratorio e la raccolta di importanti dati su manodopera e manutenzione. I primi esperimenti in laboratorio di coltivazione delle piante del progetto EDEN sono stati completati e sono stati pubblicati i progetti preliminari di moduli di serra per l’Antartide. Continuano anche le attività di montaggio sperimentale dei moduli. Tutte queste attività hanno prodotto un solido e diversificato consorzio di strutture per la produzione di piante in Antartide.
Parole chiave
Spazio, CEADSE, agricoltura in ambiente controllato, sistemi necessari alla sopravvivenza, somministrazione di nutrienti, crescita delle piante