p Se você já viu o filme O marciano , você está familiarizado com "plantas no espaço". O protagonista do filme, interpretado por Matt Damon, colhe batatas com sucesso em Marte para se alimentar quando está preso no planeta. p Exagerado? De jeito nenhum.

p Aqui na Universidade de Guelph em nosso Centro de Pesquisa de Sistemas de Ambiente Controlado (CESRF), estamos investigando a produção de plantas em ambiente controlado e a melhor forma de obter o máximo das plantas em termos de alimentos, oxigênio, lavagem de água doce e dióxido de carbono - em outras palavras, suporte de vida humana - por décadas. Desde meados da década de 1990, fomos a casa do programa Espaço e Agricultura de Suporte Avançado de Vida (SALSA).

p Essas atividades de pesquisa constituem a contribuição do Canadá para o nicho de campo da exploração espacial conhecido como "suporte biológico de vida" - ou plantas no espaço.

p Os desenvolvimentos de pesquisa e tecnologia neste campo incluem:

1. Biofiltração do ar interno (com aplicações terrestres para mitigar a "síndrome do edifício doente");
2. Métodos de desinfecção que não deixam resíduos tóxicos;
3. Seleção de safra candidata ideal como fonte de alimento em missões de exploração espacial de longo prazo;
4. Estudos de pressão reduzida para desenvolver baixa massa, "estufas" infláveis ​​para a lua e Marte;
5. Controle de ambiente "receitas" para luz, CO2, temperatura, umidade, nutrientes e água e, claro, uma série de sensores dessas variáveis ​​ambientais para facilitar o crescimento das plantas.

p Entre as ferramentas mais recentes na busca pela produção de alta densidade de uma variedade de culturas estão os diodos emissores de luz (LEDs) como fonte de energia fotossintética. Em nosso centro de pesquisa, estamos trabalhando para refinar e aperfeiçoar a tecnologia LED.

p O advento da intensidade e eficiência cada vez maiores dos LEDs expandiu seu uso para além dos carros e luzes de rua. Agora consideramos rotineiramente os LEDs como complementares, ou mesmo fonte única, iluminação para plantas.

p Os LEDs têm uma faixa de luz de onda estreita exclusiva que representa uma pequena subseção do espectro solar. Existem muitos exemplos de LEDs que virtualmente preenchem o espectro de luz visível e além para incluir bandas ultravioleta e componentes de infravermelho distante.

p Nós sabemos um pouco sobre como as plantas respondem a vários comprimentos de onda, e certas combinações de comprimentos de onda de luz, com base em pesquisas com filtros e outras luzes mais convencionais que incluem sódio de alta pressão, iodetos metálicos e iluminação fluorescente.

p Melhorando com o sol

p Contudo, Os LEDs oferecem a oportunidade de projetar um espectro e avaliar as respostas das plantas a algumas combinações de cores muito incomuns.

p Entre o conjunto de variáveis ​​ambientais que otimizam a produção da planta, o mais poderoso para determinar como uma planta responde ao seu contexto é a iluminação.

p De fato, com os novos atributos das luzes LED, podemos aparentemente melhorar em relação ao sol na produção de várias commodities vegetais.

p As últimas descobertas das pesquisas sobre várias qualidades espectrais - cores, em outras palavras, forneça detalhes sobre as respostas específicas em algumas plantas relacionadas ao tamanho da planta, forma e eficiência fotossintética. Podemos até modificar o conteúdo de compostos metabólicos que influenciam a cor, sabor e propriedades medicinais de uma planta.

p Essas propriedades medicinais têm atraído as comunidades científicas e industriais no setor fito-farmacêutico - medicamentos de plantas - em evolução.

p Produção de baixo custo de reproduzíveis, compostos medicinais de alta qualidade são o foco principal do setor, e a variedade de commodities está crescendo rapidamente. Eles incluem drogas contra o câncer, vacinas para uma variedade de patógenos virais, anticorpos e, claro, cannabis ou maconha. A cannabis ganhou um novo status devido às mudanças nas leis do Canadá e de outros lugares que regem o uso desta planta única.

p Mas essas tecnologias, especialmente as luzes LED nascidas na comunidade de pesquisa de exploração espacial do Canadá, traga consigo a responsabilidade de acertar - e o perigo de errar é muito real.

p As primeiras tentativas na comunidade recreativa de cannabis alguns anos atrás, quando os LEDs foram implantados como uma fonte de luz fotossintética em esforços para reduzir o uso de energia em porões e armários, não funcionaram tão bem.

p Tornou-se óbvio para aqueles pioneiros no cultivo de cannabis sob LEDs que algo estava errado. A vaga ideia de que algumas luzes vermelhas e azuis fariam o trabalho foi rapidamente dissipada, mas o estigma dessas falhas iniciais ainda assombra os proponentes dos LEDs nesse setor hoje.

p 'Refinando receitas'

p Percorremos um longo caminho desde aqueles passos e conceitos errados sobre como usar LEDs, mas temos mais trabalho a fazer.

p Pesquisadores do CESRF da Universidade de Guelph têm trabalhado com colaboradores da indústria no setor fito-farmacêutico (Plant Form Corporation), o setor de cannabis medicinal (ABcann Medicinals Inc.), o setor de LED (Intravision Light Systems) e o setor de ambiente controlado (Conviron Ltd.) para refinar receitas de controle de ambiente para o cultivo de plantas com fins medicinais.

p Também estamos trabalhando para desenvolver as melhores práticas de gerenciamento para atender a esses setores da indústria e ao público canadense - à medida que buscamos aproveitar ao máximo as tecnologias mais recentes na produção de plantas em ambiente controlado.

p E considerando os comentários recentes do presidente dos Estados Unidos, Donald Trump, sobre o envio de astronautas americanos de volta à Lua e a Marte, é muito provável que possamos testar nossa experiência em "plantas no espaço" em breve. p Este artigo foi publicado originalmente em The Conversation. Leia o artigo original.