Sei centimetri per lato: più o meno lo spazio occupato da un dado. Eppure, dentro a quel volume minuscolo, i ricercatori della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa sono riusciti a far stare un ecosistema completo. Quest’ultimo è capace di autoregolarsi e, soprattutto, di sopravvivere nello spazio. È questo il cuore di uno dei progetti più affascinanti sviluppati dall’Istituto di BioRobotica, che ha dato vita al più piccolo sistema biorigenerativo mai pensato per le missioni spaziali. Il prototipo esiste, è stato testato in laboratorio e descritto in uno studio pubblicato su Acta Astronautica. Presto verrà anche lanciato in orbita, a bordo di un CubeSat. L’obiettivo è osservare come le radiazioni cosmiche influenzino gli organismi viventi. E, allo stesso tempo, raccogliere dati preziosi per le future missioni verso la Luna e Marte.
Presentato un cubo che contiene un’ecosistema per testare la vita nello spazio
Dentro il cubo trova posto un microcosmo ispirato ai meccanismi della Terra. Ci sono due specie di muschio, piccoli artropodi, acari e organismi unicellulari. Tutte forme di vita scelte per la loro resistenza e per la capacità di convivere in equilibrio. La luce, fornita dall’esterno, permette al muschio di svolgere la fotosintesi, trasformando l’anidride carbonica in materia organica e rilasciando ossigeno. Gli artropodi, nutrendosi dei residui vegetali, chiudono il cerchio: consumano ossigeno, producono CO2 e, attraverso le loro deiezioni, fertilizzano il minuscolo substrato. È un ciclo chiuso, studiato nei minimi dettagli per riprodurre, in scala ridottissima, quello degli ecosistemi terrestri.
Durante i test di laboratorio, tale sistema è rimasto isolato per quattro mesi, dimostrando di sapersi autoregolare e di seguire ritmi biologici naturali. I ricercatori lo definiscono un ecosistema “bionico”, perché alla vita si affianca una sofisticata elettronica di bordo: sensori miniaturizzati controllano la composizione dei gas, la luce e le condizioni ambientali, permettendo un monitoraggio continuo. Al momento del lancio, tra l’altro, l’ecosistema sarà in una sorta di stato di quiescenza. All’interno del cubo ci saranno solo spore e uova, capaci di resistere allo stress del decollo. Una volta in orbita, basteranno luce e acqua per riattivare tutto.
Lo studio delle radiazioni spaziali è solo una parte. Capire come condizioni estreme alterino gli equilibri biologici può offrire indizi utili anche per interpretare i cambiamenti climatici sulla Terra. E poi c’è lo sguardo rivolto al futuro dell’esplorazione umana: sistemi biorigenerativi come questo potrebbero diventare la base dei Bioregenerative Life Support Systems, fondamentali per produrre ossigeno e cibo fresco durante missioni di lunga durata.