Se a humanidade vai ultrapassar os limites da exploração espacial, vamos precisar de plantas para o passeio. Não apenas espinafre ou batata, embora - as plantas podem fazer muito mais do que apenas nos alimentar.

Um experimento científico com o objetivo de demonstrar as capacidades das plantas no espaço chegou à Estação Espacial Internacional e está pronto para começar a transmitir dados. O experimento, de acordo com o professor de química da Universidade de Utah e cientista-chefe do projeto Ming Hammond, avaliará em tempo real se as plantas projetadas para bio-fabricar proteínas específicas, em um processo chamado biologia sintética, pode fazer isso no espaço. O experimento começou em 18 de dezembro e vai até 28 de dezembro.

"Há muita promessa, potencial e espero que possamos usar as ferramentas desenvolvidas em biologia sintética para resolver problemas, "Hammond diz, "não apenas que você encontraria no espaço, mas onde você tem limitação extrema de recursos. "

O envolvimento de Hammond neste experimento, chamado Hydra-1, começou na Universidade da Califórnia, Berkeley, antes de sua recente mudança para os EUA. Ela e a estudante de graduação em Berkeley, Rebekah Kitto, se juntaram a uma "equipe muito multidisciplinar", Hammond diz, de cientistas e engenheiros que procuram realizar experimentos de biologia sintética no espaço.

A biologia sintética é um campo que cria sistemas biológicos. Nesse caso, a equipe está olhando para as fábricas como potenciais biofábricas. Todo organismo produz naturalmente inúmeras proteínas como parte de sua função biológica, então por que não projetar uma planta para produzir, dizer, um medicamento necessário ou um polímero que poderia ser útil em futuras missões de exploração espacial de longo prazo?

"O benefício é que você pode levar sementes com você, "Hammond diz." Eles são muito leves. Eles crescem e ganham biomassa usando o CO ₂ que expiramos. E se essas plantas podem produzir proteínas sob demanda - sabemos que as plantas são capazes de produzir anticorpos antivirais e anticâncer em grande escala. "

A biologia sintética já está estabelecida na Terra. Mas traduzir essa mesma tecnologia para voos espaciais requer um conjunto diferente de considerações. Hammond e sua equipe encontraram muitas dessas restrições ao adaptar seu experimento para operar dentro de um pequeno recinto em forma de cubo, e sem o cuidado da tripulação da estação espacial. O gabinete é do mesmo tamanho (10 cm de lado) que os pequenos CubeSats de baixo custo que estão crescendo em popularidade.

Para um experimento na Terra, os pesquisadores podiam testar amostras de plantas à medida que cresciam para ver se estavam produzindo a proteína desejada. Mas isso não é uma opção no espaço - nos estágios iniciais de planejamento, a equipe nem sabia se conseguiria o experimento de volta no final.

Portanto, a equipe decidiu projetar plantas para mudar de cor à medida que produziam a proteína alvo, e monitorar o progresso com uma câmera. É uma solução elegante e inovadora, com base em um método publicado anteriormente, mas adaptado para as restrições de um cubo no espaço.

"Tivemos que pegar algo que funcionasse perfeitamente nas condições mais cuidadosamente controladas e estimulantes, "Hammond diz, "e fazê-lo funcionar sob condições muito rigorosas, condições adversas e desafiadoras sem intervenção humana no cubo de planta. "O cubo de planta foi projetado com a visão de futuro de preparação para estudos de crescimento de plantas na Lua, e a missão Hydra-1 é uma etapa de desenvolvimento de tecnologia em direção a esse objetivo.

A equipe de colaboradores abrange dois continentes, com outros parceiros do NASA Ames Research Center, a International Space University, e a Universidade de Estrasburgo. Mas como um dos principais cientistas do experimento, Hammond monitorará os dados do experimento, e conduzindo o experimento de controle Earthbound correspondente, aqui na Universidade de Utah. O experimento de controle cultivará as mesmas plantas, projetado para produzir a mesma proteína, mas ficar um dia atrás do experimento na estação espacial, para que os pesquisadores possam comparar as condições de temperatura de ambos os experimentos.

Todo o experimento levará 10 dias. "Por volta do quarto ou quinto dia, devemos saber se o experimento funcionou, "Hammond diz." Há tantas variáveis ​​para as quais não podemos saber as respostas. "Em janeiro, o cubo retornará à Terra e será analisado posteriormente em Estrasburgo. "Eu planejo esta experiência para nos preparar para fazer mais experimentos de química no espaço!" Hammond diz.

Do lado da engenharia, o experimento Hydra-1 ajudará a desenvolver uma estrutura, por meio de uma empresa comercial chamada ICE-Cubes, para comercializar experimentos de ciência espacial baseados em cubos semelhantes no futuro.

É preciso muito tempo e esforço para colocar equipamentos no espaço, e Hammond agradece as muitas horas de trabalho que a equipe dedicou nos últimos dois anos. "Somos um grupo pequeno, mas dedicado de voluntários, "ela diz." Nas últimas duas semanas, as pessoas trabalharam sem parar para consertar coisas de última hora que surgiram antes do lançamento. Estou muito orgulhoso do esforço que todos fizeram para nos levar a este ponto. "

Hammond e sua família viajaram para o Centro Espacial Kennedy da NASA para assistir ao lançamento de seu experimento em 5 de dezembro. que estava aninhado dentro de um foguete SpaceX Falcon 9 em uma missão de reabastecimento para a Estação Espacial Internacional. "Acho que a maioria de nós sente o fascínio e a empolgação provocados pela maravilha de olhar para cima e pensar nos humanos que vivem e trabalham na estação espacial, "ela diz." Foi uma oportunidade incrível de compartilhar o lançamento com meu filho de 6 anos e outros membros da família. De todas as coisas que fiz na ciência, para eles, é o que provavelmente inspira mais interesse e admiração. "