Solo, su un pianeta inospitale lontano milioni di chilometri dalla Terra, ma determinato a vendere cara la pelle e persino ironico. Nel film di Ridley Scott Sopravvissuto - The Martian, del 2015, l’astronauta Mark Watney (l’attore Matt Damon) si ritrova abbandonato su Marte perché creduto morto dal resto dell’equipaggio di una missione sul pianeta rosso in seguito a una tempesta di sabbia. Pronto a tutto pur di sopravvivere fino all’arrivo della missione successiva, date le scorte limitate, dovrà per forza prodursi il cibo da sé. Come un Robinson Crusoe del futuro, mette a frutto le sue competenze di ingegnere e botanico per allestire un orto a base di terra marziana – e feci umane come concime – per coltivare patate.
Obiettivo Marte
Lo scenario descritto dal film, ambientato tra vent’anni, non è così lontano dalla realtà: la NASA – l’agenzia spaziale americana che ha fornito alla produzione una solida consulenza scientifica – sta già sviluppando tecnologie per coltivare nello spazio in vista della prima missione umana su Marte, in programma per il 2030 come annunciato a ottobre 2016 dal presidente degli Stati Uniti, Barack Obama (qui l’annuncio di Obama).
I coloni marziani non potranno infatti godere di periodici rifornimenti di cibo come accade per gli astronauti sulla Stazione Spaziale Internazionale (SSI), in orbita intorno alla Terra a “soli” 400 km sopra le nostre teste. L’equipaggio dovrà rimanere nello spazio per almeno 18 mesi (6-8 mesi solo per il viaggio), e per una missione di un anno tre astronauti avrebbero già bisogno di 33 tonnellate di peso tra cibo, acqua e ossigeno.
L’obiettivo della prima missione umana su Marte sarà quindi stabilire una base permanente autosufficiente rispetto alla Terra.
Vita difficile per le piante su Marte
L’ambiente del pianeta rosso pone numerose sfide alla coltivazione di piante terrestri. In particolare, possono influire sulla loro crescita la bassa gravità (il 38% di quella terrestre) e l’esposizione a radiazioni cosmiche ionizzanti, che sulla Terra sono schermate grazie alla presenza di determinati strati atmosferici, oltre che della magnetosfera, assenti su Marte.
A questo si aggiungono altri parametri ambientali come temperature estreme (fino a -150°C di notte), scarsità di luce solare (Marte ne riceve il 43% in meno rispetto alla Terra perché più distante e interessato da intense tempeste di polvere), pressione atmosferica minima (lo 0,6% di quella terrestre), un terreno sabbioso e povero di nutrienti, assenza di acqua allo stato liquido. Proteggere le colture all’interno di una serra pressurizzata isolata termicamente e illuminata artificialmente, sotterranea per evitare raggi cosmici e micrometeoriti, e ricavare acqua dalle riserve ghiacciate di Marte, sono soluzioni almeno parziali.
Ricerche si stanno svolgendo a bordo della SSI e in laboratori terrestri, con apparecchi che annullano gli effetti dell’azione unidirezionale della forza di gravità sull’organismo facendolo ruotare continuamente, ma anche in aree della Terra dove la composizione chimica del suolo è ritenuta confrontabile con quella di Marte – per esempio sulle isole Hawaii o nel deserto di Pampas de la Joya in Perù – per indagare gli effetti di bassa gravità e terreno marziano sulla coltivazione.
Il problema della ridotta gravità
All’interno di Veggie, serra iper-tecnologica a risparmio energetico installata sulla SSI nel 2014, si sta sperimentando la coltivazione nello spazio per individuare le condizioni ottimali per la produzione di cibo fresco in orbita. Si tratta di una sfida non da poco, perché le piante hanno imparato ad adattarsi a variazioni di fattori ambientali (temperatura, luce, disponibilità di acqua e nutrienti) sottoposte in modo costante al campo gravitazionale terrestre. Esperimenti a bordo di satelliti e stazioni spaziali hanno mostrato che condizioni di gravità ridotta non impediscono in realtà il completamento dei cicli vitali delle piante: nello spazio i semi germinano e possono crescere, fiorire e formare frutti contenenti semi a loro volta capaci di germinare, completando il ciclo “da seme a seme”. È possibile però che alcuni processi biologici, a partire da quelli di divisione e differenziamento cellulare, vengano alterati.