Hortas verticais em estufas para produzir alimentos sustentáveis ​​em Marte

Autoras: Ana Lima Benta, Bianca Ramos

Tradutora: Elisa

Sempre que se depara com a possibilidade de humanos viverem em Marte, há sempre um problema comum para se preocupar: a produção de alimentos. A agricultura tradicional é quase impossível na superfície do planeta vermelho. Embora Marte tenha uma quantidade considerável de gás [1], como “carbono, nitrogênio, hidrogênio e oxigênio, todos em formas biologicamente acessíveis, como dióxido de carbono, gás nitrogênio e gelo de água e permafrost” (Zubrin, 2014) , a atmosfera terrestre e marciana têm diferenças significativas em sua capacidade de manter diferentes formas de vida como conhecemos. Além disso, a água está presente, mas é difícil de obter em sua forma líquida. Portanto, para produzir alimentos em Marte com mais eficiência e sustentabilidade, é preciso utilizar as maiores tecnologias alimentares da Terra, adaptadas ao ambiente marciano e utilizando a seu favor a abundância de substâncias características do planeta vermelho; por exemplo, a enorme quantidade de gás carbônico para o desenvolvimento vegetal.

Para resolver o problema de produzir alimentos vivendo em Marte, precisamos usar o melhor dos dois mundos: a Terra e o planeta vermelho vizinho. Nossa solução inicial é criar uma estufa com jardins verticais para plantio sustentável. As tecnologias estruturais que podem ser usadas para especializar sua eficácia são o monitoramento da saúde (realizado usando câmeras para inspeção visual e algoritmos de processamento de imagem para avaliação automatizada da condição), uso direto de produtos químicos de proteção foliar e integração de aditivos de meio de crescimento para evitar o crescimento de parasitas e fungos [2]. Marte é, à primeira impressão, um ambiente desfavorável para a vida. Cerca de 95% da atmosfera marciana é dióxido de carbono, o que tornaria impossível para os humanos respirarem diretamente na atmosfera do planeta. Marte também é muito mais frio que a Terra. Isso ocorre principalmente porque o planeta vermelho está mais longe do Sol do que da Terra. missão Viking da NASA pousou em Marte em 1976 e registrou uma temperatura média de -81°F, que é mais fria que o Pólo Norte ou Sul da Terra. Se expostos à temperatura de Marte, plantas, humanos e outros organismos congelarão. Usando gelo para proteção contra radiação. O projeto da estufa deste módulo envolve a seleção e plantio de culturas, o layout interno e externo do módulo e seus sistemas. Ecology, Sustaining Human Life on Mars fornece alimentos confiáveis ​​e completos para os astronautas. o plantio vercial reaproveita o espaço de forma sustentável, isolamento acústico, melhora a qualidade do ar, quase não requer cuidados e se beneficia da umidade do ar.

Para cultivar vegetais de forma limpa e eficiente, os plantios verticais costumam usar técnicas como hidroponia em leitos suspensos. Essa alternativa começou a se expandir pelo mundo e surgiu como alternativa às áreas urbanas, pois o espaço nas áreas urbanas é pequeno ou o solo não é adequado para o cultivo de determinadas culturas. A tecnologia pode aliviar muito os problemas imprevistos enfrentados pelos agricultores tradicionais. Resta saber se os alimentos encontrados por essas técnicas são tão saudáveis ​​e nutritivos quanto os cultivados naturalmente, e um dos desafios enfrentados na produção é delimitar o território se forem utilizadas partes desmontáveis ​​na estrutura. Assim, seria possível transportar os edifícios.

Figura 1

Automação em sistemas hidropônicos

A Figura 1 mostra o diagrama do sistema hidropônico. A utilização de um sistema de circuito fechado implica a recirculação através da água e o reaproveitamento de resíduos humanos e vegetais como fonte de nutrição para cultivos. Sistemas de filtragem passiva, como telas finas e areia, esterilização através do uso de tecnologia baseada em UV [3] e osmose reversa garantem uma reutilização segura e eficiente da solução nutritiva. A uréia, processada a partir da urina humana, é usada como suplemento nutricional para plantas mais velhas [4]. A biomassa produzida pelo sistema de plantio é inicialmente armazenada em composteiras isoladas (ICB) localizadas fora da estrutura do habitat, podendo posteriormente ser utilizada como fonte de nutrientes extraídos químicamente. A intervenção humana percorre todo o ciclo de vida da planta, desde a semeadura até a polinização e a colheita, e inclui tarefas manuais que os robôs não conseguem realizar ou proporcionam benefícios psicológicos à tripulação. Em geral, este módulo requer menos de uma hora de trabalho por dia para cada um dos quatro membros da equipe para manter as colheitas.

Usar uma técnica que tem sido útil na Terra para resolver um dos problemas de viver em outro planeta é um tópico interessante para se discutir. Claro que é possível pensar que boa parte disso é só no futuro, mas pode ser uma realidade mais próxima do que se pensa. Produzindo alimentos em Marte ou criando áreas verdes em pequenos apartamentos nas grandes cidades, os jardins verticais são bem-vindos em qualquer lugar e podem ser parte de um passo para o novo presente.

Bibliografia:

1. Zubrin, R. (2014, July 10). Why Mars?. Retrieved July 26, 2021, from https://www.marssociety.org/why-mars/.
2. Gröll, K. & Graeff, S. & Claupein, W.. (2007). Use of vegetation indices to detect plant diseases. Agrarinformatik im Spannungsfeld zwischen Regionalisierung und globalen Wertschöpfungsketten. P-101, 91-94. ISBN: 978-3-88579-195-9
3. Human Exploration and Operations at NASA. Retrieved August 5, 2021, from https://www.nasa.gov/directorates/somd/home/.
4. Babakhanova, S. et. al. (2019). Mars Garden: an Engineered Greenhouse for a Sustainable Residence on Mars. AIAA Propulsion and Energy 2019 Forum. https://doi.org/10.2514/6.2019-4059