Coltivazione fuori-suolo: potenziali applicazioni per lo Spazio.

The soilless technique allows cultivating without agricultural land, due to this characteristic it leads numerous advantages such as the possibility of producing food and other resources in inhospitable places for life, such as polluted soils and environments with extreme conditions. These latter can be represented by deserts or cold and dark places such as Antarctica, as long as the suitable environmental conditions are artificially recreated. The development of innovative solutions in these places will allow to extend the possibility of growing plants also in space. This work analysed the cultivation on earth in a test environment, or testbed, not suitable for plant life, highlighting the strategies adopted to ensure the supply of water and nutrients, lighting as well as adequate atmospheric parameters. Subsequently, the problems relating to cultivation in space were addressed, such as: the presence of ionizing radiation, the reduced gravity (with its direct and indirect effects) and the need to recreate an environment isolated from external conditions. Among the experimental activities recently carried out on a real cultivation in space, there is the one performed within the framework of the "Veggie" project, developed within the International Space Station. This project was aimed to demonstrating that it was possible to realize what has been experimented and hypothesized on the ground in a controlled environment. Particularly important are the "bio-regenerative systems for life support" which aim is to recreate an autonomous ecosystem that allows the reuse of waste to regenerate essential resources without being transported from the Earth. This will be fundamental for the long-lasting missions that lie ahead and the colonization of natural satellites and planets such as the Moon and Mars.

La tecnica del fuori-suolo consente di coltivare in assenza di terreno agrario, per questa sua caratteristica presenta numerosi vantaggi come la possibilità di produrre alimenti e altre risorse in luoghi inospitali per la vita, come terreni inquinati e ambienti con condizioni estreme. Questi ultimi possono essere rappresentati dai deserti o da luoghi freddi e bui come l’Antartide, a patto di ricreare artificialmente le condizioni ambientali adatte. Lo sviluppo di soluzioni innovative in questi luoghi consentirà di estendere la possibilità di coltivare piante anche nello spazio. Nella relazione è stata analizzata la coltivazione sulla terra in un ambiente di prova, o testbed, inospitale per la vita delle piante mettendo in evidenza le strategie adottate per garantire il rifornimento di acqua e sali minerali, l’illuminazione, i parametrici atmosferici adeguati e quindi la sopravvivenza. Successivamente sono state affrontate le problematiche relative alla coltivazione nello spazio come: la presenza di radiazioni ionizzanti, di gravità ridotta (con i relativi effetti diretti e indiretti) e della necessità di ricreare un ambiente isolato dalle condizioni esterne. Tra le attività sperimentali svolte, ad oggi, su una coltivazione vera e propria nello spazio vi è quella svolta nell’ambito del progetto “Veggie”, realizzato sulla Stazione Spaziale Internazionale, con l’obiettivo di dimostrare che è possibile realizzare quanto sperimentato e ipotizzato a terra in ambiente controllato. Particolarmente importanti risultano essere i “sistemi biorigenerativi per il supporto alla vita” con i quali si punta a ricreare un ecosistema autonomo che consenta il riutilizzo degli scarti per rigenerare le risorse essenziali senza che le si trasporti dalla Terra. Questo risulterà fondamentale per le missioni di lunga durata che si prospettano in futuro e la colonizzazione della Luna o di altri pianeti come Marte.