Sulla Stazione spaziale internazionale si studiano gli effetti della microgravità su gamberetti, alghe e altri organismi, per sviluppare sistemi di supporto vitale da utilizzare in future missioni
Un piccolo universo acquatico è ospitato, da qualche giorno, all’interno della Stazione spaziale internazionale. L’obiettivo? Studiare come la vita si organizza lontano dal Pianeta Terra.
L’esperimento ha viaggiato a bordo della missione SpaceX Crs-35, partita il 13 ottobre dal Kenney Space Center in Florida. Il progetto che sta dietro a questo studio si chiama Scampi e coinvolge 51 studentesse e studenti di 11 istituzioni europee e statunitensi.
Scampi nasce dalla collaborazione tra il programma educativo dell’Agenzia spaziale europea, Space Applications Services e un consorzio guidato dal Politecnico di Torino e dall’École Polytechnique di Parigi.
Il progetto rientra nell’Esa Academy Experiments Programme, che consente agli studenti universitari di seguire tutte le fasi di un esperimento spaziale. Il Politecnico di Torino si è concentrato soprattutto sugli aspetti ingegneristici della ricerca.
Un microcosmo da studiare
L’ecosistema messo a punto grazie a Scampi ospita in un ambiente chiuso gamberetti, alghe e popolazioni microbiche. Il sistema è stato progettato per osservare come interagiscono le diverse componenti biologiche in condizioni di microgravità, cioè la condizione di apparente assenza di peso che si verifica a bordo della Stazione spaziale internazionale.
“Durante la permanenza sulla Stazione spaziale, Scampi è monitorato attraverso una camera e altri sensori che misurano grandezze fisico-chimiche dell’ecosistema quali il pH e il contenuto di ammoniaca – spiega a GreenPlanner Sabrina Corpino, professoressa del Politecnico di Torino, che ha coordinato sette studenti hanno preso parte alla ricerca – una volta che l’esperimento sarà rientrato a Terra, gli organismi che fanno parte dell’ecosistema verranno sottoposti a test genetici di laboratorio per valutare eventuali modifiche intervenute a causa della permanenza nello spazio“.
Il confronto con campioni equivalenti tenuti a Terra permetterà di distinguere gli effetti della microgravità da quelli legati alle altre condizioni sperimentali.
Un interessante filone di ricerca
Non si tratta, naturalmente, del primo esperimento di questo genere. Da tempo sulla stazione spaziale gli organismi viventi possono essere ospitati in contenitori e incubatori progettati per mantenere condizioni controllate di temperatura, illuminazione, disponibilità di nutrienti e scambio di gas.
Sensori di osservazione permettono di monitorare l’ambiente interno a ogni contenitore, mentre gli astronauti contribuiscono dall’installazione degli esperimenti, alla gestione di alcune operazioni e alla conservazione dei campioni da riportare a Terra.
Nel caso di Scampi, l’ecosistema è stato installato nella Ice Cubes Facility, gestita da Space Applications Services nel modulo europeo Columbus.
Vengono costruiti sistemi diversi a seconda della domanda scientifica di partenza, utilizzando colture cellulari, microrganismi, alghe, piante e piccoli organismi animali.
Alcuni tra questi esperimenti rimangono confinati all’interno della Stazione; altri prevedono di esporre campioni a condizioni esterne estreme, per indagare la resistenza della vita al vuoto, alle radiazioni e agli sbalzi termici.
Far funzionare un ecosistema
Il valore di Scampi, nello specifico, riguarda soprattutto lo studio delle relazioni tra organismi e ambiente. In un ecosistema chiuso, la disponibilità di risorse, gli scambi di sostanze e l’equilibrio tra le diverse popolazioni sono elementi strettamente collegati.
Osservare come cambiano queste dinamiche in microgravità può contribuire a capire quali condizioni favoriscano la stabilità di un sistema biologico lontano dalla Terra.
Queste conoscenze interessano anche lo sviluppo dei sistemi bioregenerativi di supporto alla vita, destinati a rendere più autonome le missioni spaziali di lunga durata.
L’obiettivo è infatti recuperare acqua e nutrienti, trattare i rifiuti e utilizzare microrganismi e organismi fotosintetici per contribuire alla produzione di ossigeno e, in prospettiva, di risorse alimentari.
Anche il programma europeo MeliSsA, per esempio, sta attualmente studiando come integrare processi biologici e fisico-chimici in un sistema capace di riciclare le risorse necessarie agli equipaggi.
