{{{sourceTextContent.title}}}

L'acquacoltura oltre l'atmosfera

{{{sourceTextContent.subTitle}}}

Cyrille Przybyla, lo scienziato alla guida del programma Lunar Hatch, racconta a The Fish Site come intende aiutare gli astronauti ad allevare pesci nello spazio a partire dal 2021.

{{{sourceTextContent.description}}}

Guidato dall'Istituto Francese di Ricerca ed Esplorazione del Mare (IFREMER) e dal Centro Spaziale Universitario di Montpellier (CSUM), il portello lunare è stato progettato per aumentare l'autosufficienza delle future comunità sulla Luna e su Marte. I ricercatori intendono inviare nello spazio uova di pesce fecondate in nanosatelliti, poi sulla Luna stessa. Nel frattempo, però, dovranno selezionare le specie candidate giuste e testare la loro idoneità sia ai rigori del volo spaziale che alla loro capacità di prosperare in ambienti artificiali su altri mondi.

Perché sarebbe importante mangiare prodotti freschi nello spazio?

Mentre attualmente stiamo pensando di mandare uomini e donne a vivere sulla Luna o addirittura su Marte, nutrire questi nuovi pionieri dello spazio è una chiave importante per il successo di tali missioni.

A lungo termine, sarebbe insostenibile mangiare solo prodotti liofilizzati [liofilizzati] su una base spaziale lunare o marziana e, col tempo, i prodotti perdono le vitamine C, B12 e K.

Perché è stato scelto per guidare il progetto?

Grazie alle mie ricerche sullo sviluppo di specie di acquacoltura in sistemi chiusi, sul riciclaggio degli effluenti con microalghe e sull'uso di nuove fonti di proteine e lipidi negli acquafeed. Sulla Terra, la mia tabella di marcia è "l'acquacoltura sostenibile". Dobbiamo convertire le molecole degli effluenti dell'acquacoltura, nella speranza di preservare la biodiversità dell'ambiente. Il concetto potrebbe essere lo stesso sulla Luna perché tutte le molecole sono preziose.

Cosa rende gli organismi acquatici adatti ad essere inviati nello spazio?

Per mantenere una dieta sana ed equilibrata, l'uomo ha bisogno di consumare lipidi e di variare ciò che mangia. Gli organismi acquatici potrebbero essere grandi candidati alla sopravvivenza in un ambiente così ostile, in quanto sono in grado di resistere alle vibrazioni durante il lancio, alle radiazioni spaziali, all'assenza di gravità e di atmosfera e alle notevoli variazioni di temperatura.

Sono adatti anche perché hanno un eccellente rapporto di conversione del mangime (FCR); consumano tre volte meno ossigeno degli animali terrestri e producono tre volte meno anidride carbonica. Inoltre, si suggerisce che il benessere psicologico degli astronauti durante le lunghe missioni spaziali sarebbe migliorato dalla presenza di specie animali viventi.

Come ci arriveranno i pesci?

In un nanosatellite sviluppato dal CSUM - 200 uova di pesce fertilizzate possono essere contenute in un carico utile di 1U.

Quali sono gli ostacoli da superare?

Attualmente stiamo lavorando al progetto LAUVE (LAUnch Vibration on fish Embryo), che prevede l'utilizzo di un simulatore per testare l'impatto delle vibrazioni causate dal lancio di un razzo sulle uova fecondate. Le uova sono valutate per la qualità dello sviluppo embrionale, il loro tasso di schiusa e la vitalità delle larve risultanti rispetto ad un gruppo di controllo.

I risultati iniziali, utilizzando spigole e spigole in due fasi di sviluppo embrionale, hanno dimostrato che gli organismi acquatici sono in grado di affrontare le condizioni di lancio ostili. Dovremo poi esaminare gli effetti delle radiazioni, delle variazioni di temperatura e della microgravità sullo sviluppo delle uova, e queste valutazioni ci aiuteranno a stabilire quale sia la specie più adatta per un viaggio sulla Luna. Prevediamo di restringere il campo a cinque o sei specie entro la fine dell'anno. Una delle considerazioni principali è che le uova fecondate devono svilupparsi autonomamente durante i tre o quattro giorni di viaggio verso la Luna.

Abbiamo anche bisogno di specie in grado di affrontare una serie di salinità, poiché non conosciamo bene le proprietà dell'acqua disponibile sulla Luna.

Quali sono i tempi del progetto?

Entro il 2021, IFREMER e CSUM prevedono di lanciare un nanosatellite contenente uova di pesce fertilizzate direttamente dalla Stazione Spaziale Internazionale (ISS).

In definitiva, l'Agenzia spaziale europea sta attualmente lavorando per installare una colonia, il Villaggio della Luna, sul nostro satellite entro il 2030. Per allora, Lunar Hatch avrà implementato ogni fase di test della missione e speriamo di essere pronti ad aiutare i pionieri dello spazio a godere di una dieta sana ed equilibrata.

I pesci hanno già avuto spazio e, in caso affermativo, come se la sono cavata?

Sono stati fatti pochissimi studi sulle uova di pesce fecondate in condizioni di microgravità. Tuttavia, nel 1973, la missione Skylab 3 è salita a bordo di 50 uova fecondate della sanguinerola del fango (Fundulus heteroclitus), un piccolo pesce di palude salmastra, oltre a diversi esemplari giovanili. Quarantotto delle uova avevano prodotto larve alla terza settimana sulla stazione spaziale - un tasso di schiusa del 96%.

Nel 1994, nel Laboratorio Internazionale di Microgravità (IML-2), 43 uova di una specie di pesce ornamentale chiamata medaka (Oryzias latipes) sono state fecondate nello spazio, da cui sono nati otto avannotti. Le uova non schiuse furono poi rispedite sulla Terra, e altri 30 avannotti si schiusero entro tre giorni dall'atterraggio (Ijiri, 1998).

Nel 2007, l'esperimento Biorisk ha esposto per un mese le uova di notho nothobranchius guentheri (Nothobranchius guentheri) all'esterno del segmento russo della Stazione Spaziale Internazionale (ISS). Questa specie è un pesce ornamentale con l'insolita caratteristica di produrre uova che incubano in condizioni di siccità.

Perché i pesci sono più adatti a crescere nello spazio rispetto ad altre forme di allevamento?

I pesci Teleost sono animali molto antichi e sono cambiati poco nel corso dei 38 milioni di anni in cui sono stati in circolazione, nonostante non manchino i cambiamenti delle condizioni della Terra in questo periodo, e sospettiamo che i pesci si dimostreranno robusti anche al di là della terra.

Quali sono, secondo lei, le sfide principali per la cova e la crescita di un pesce nello spazio?

A mio parere, l'esposizione alle radiazioni cosmiche durante il viaggio sulla Luna e nella base lunare stessa potrebbe indurre qualche danno fisiologico. Tuttavia, sono già stati sviluppati materiali per ridurre questo impatto sulle cellule umane e sul DNA, e i pesci dovrebbero trarre beneficio dall'uso di materiali simili. Un vantaggio significativo dell'utilizzo di organismi acquatici è che l'acqua può mitigare gli effetti delle particelle cariche [l'elemento più pericoloso della radiazione cosmica].

Lei afferma che la presenza di pesci contribuirà a risollevare il morale della stazione spaziale. Gli astronauti potrebbero essere contrari ad ucciderli per nutrirsi?

L'allevamento dei pesci ha probabilmente un impatto positivo sugli astronauti, in quanto fornisce loro una connessione con la vita sulla Terra, oltre che una fonte di cibo. Resta da vedere se faranno fatica ad ucciderli, ma - in ogni caso - gli psicologi spaziali sono fortunati perché avranno un nuovo interessante campo di ricerca.

Avete qualche consiglio culinario per gli astronauti?

L'anno scorso ho avuto una discussione molto interessante con una persona che prepara i pasti spaziali per gli astronauti europei. Gli ho mostrato alcune foto di specie candidate all'acquacoltura spaziale e mi ha chiesto quale sia la pelle più facile da rimuovere. È essenziale ridurre al minimo gli sprechi alimentari, e qualsiasi rifiuto deve poter essere riciclato.

Cosa succederà dopo la Fase 1?

La prossima fase si concentrerà sull'impatto che la radiazione di impatto ha sullo sviluppo embrionale durante il volo spaziale. Vogliamo anche lavorare sul rallentamento dello sviluppo degli embrioni per consentire voli più lunghi, se necessario, in quanto il tempo avverso può ritardare il lancio dei razzi e non vogliamo che i pesci si schiudano prima di raggiungere la base lunare.

Dal 2021 la priorità è quella di mettere le uova in orbita in un CubeSat o sulla ISS per un'ulteriore prova di concetto, ma la prova migliore sarebbe quella di far parte di una missione lunare. Sono in contatto con l'agenzia spaziale francese (CNES) e l'Agenzia Spaziale Europea (ESA) e vorrei che questo programma innovativo avesse un coinvolgimento europeo, ma prenderò in considerazione anche i piani di altre nazioni spaziali.

Gli astronauti avranno bisogno di un corso accelerato di acquacoltura?

Naturalmente, uno dell'equipaggio dovrà essere addestrato ad occuparsi del pesce - allo stesso modo in cui gli astronauti sono già stati addestrati a coltivare pomodori o patate nello spazio. Essere un agricoltore spaziale è già una carriera!

Chi finanzia la tua ricerca?

L'Agenzia Spaziale Francese (CNES) sta attualmente finanziando uno studente per il progetto di selezione delle specie, mentre tutti gli esperimenti sulle vibrazioni sono finanziati dall'IFREMER. La mia sfida ora è quella di trovare una collaborazione finanziata. Da un punto di vista biologico - l'attenzione sulla tolleranza delle uova di pesce all'ambiente spaziale - il nostro team dovrebbe essere pronto alla fine del 2021. Ma la sfida principale è progettare un serbatoio per ospitare le uova nello spazio.

{{medias[8339].title}}

{{medias[8339].description}}

{{medias[8340].title}}

{{medias[8340].description}}