Programa de apoio à vida MELISSA da ESA ganha reconhecimento académico

Nos dias de hoje, as tripulações da Estação Espacial Internacional (ISS) necessitam ser reabastecidas a partir da Terra, mas essas linhas de aprovisionamento tornar-se-ão impraticáveis, à medida que os exploradores se aventurarem para o espaço.

Em vez disso, o programa alternativo do sistema de suporte à vida micro-ecológica (MELiSSA - Micro-Ecological Life Support System Alternative), dirigido pela ESA, busca aperfeiçoar um sistema de suporte de vida autossustentável, que possa ser movido no espaço, no futuro, fornecendo aos astronautas todo o oxigénio, água e alimento que necessitem.

O trabalho do programa MELiSSA de 11 países foi reconhecido na primavera, no qual o seu líder - Christophe Lasseur, da Secção de Instrução de Vida e Ciências Físicas da ESA - recebeu um diploma honorário de ‘Doctor Honoris Causa’, por mérito científico, da Faculdade de Ciências da Universidade de Antuérpia.

“A concessão desses graus honorários pelas faculdades da Universidade é um evento anual, reconhecendo a qualidade do trabalho científico”, explica Christophe.

“Eu próprio não tenho uma carreira académica padrão: tenho um curso de engenharia e um doutoramento, mas penso em mim como uma mistura de engenheiro e cientista - e o MELiSSA, como programa, tem um carácter semelhante.”

O prémio foi precedido por um simpósio, de duração de um dia, focado no MELiSSA e no espaço, reunindo especialistas de toda a Europa - incluindo um contributo do astronauta da ESA, Frank De Winne, atualmente responsável pelo Centro Europeu de Astronautas.

“O programa MELiSSA é às vezes comparado com a aplicação Biosfera-2, no início dos anos 90, mas a nossa abordagem é muito diferente”, explica Christophe. “Aí, fecharam-se para ver como uma biosfera separada se estabilizaria. Em vez disso, seguimos uma abordagem determinista, para caracterizar todos os processos com o máximo de detalhe possível, como o primeiro passo para recriá-lo, com base nos conhecimentos que adquirimos.”

O MELiSSA é um esforço multifacetado, com projetos que se realizam em todas as universidades e indústrias europeias (e canadianas). Mas o programa deu um importante passo em frente, em 2001, com a primeira experiência de voo em 2009, com a inauguração da “Planta Piloto MELiSSA”, na Universidade Autónoma de Barcelona.

“A Planta Piloto hospeda um ciclo de vários compartimentos que é extremamente hermético, como a ISS, acrescenta Christophe. “No ano passado, executámos uma experiência num foto-biorreator com uma cultura de algas que conseguiu manter as “tripulações” de três ratos, vivos e confortáveis, por quase seis meses de cada vez. As algas produzem o oxigénio e prendem o CO₂, os ratos fazem exatamente o contrário.

“Mas nós não fazemos, de todo, pesquisa animal - tudo o que pedimos aos nossos ratos para fazer é respirar, eles passam um período muito confortável antes de serem devolvidos aos serviços veterinários da universidade. As nossas algas recebem luz, calor e nutrientes para capturar a quantidade necessária de dióxido de carbono, de acordo com nosso modelo matemático, e produzem o oxigénio em consonância com o consumo dos ratos.

“Para validar a robustez do nosso modelo de controlo preditivo, testamo-lo com vários pontos estabelecidos, alternando entre diferentes “estados estáveis” ao longo do tempo.

“Estão a ser integrados, progressivamente, novos compartimentos na Planta Piloto, pois são desenvolvidos pelos parceiros do MELiSSA, para caracterização e testes sistemáticos, de longo prazo.”

O MELiSSA está a tentar recriar uma versão simplificada dos ecossistemas terrestres aquáticos - mas isso contribui para um formidável desafio de engenharia, exigindo o modelo detalhado e o controlo de processos-chave e a prevenção de qualquer contaminação ou degradação.

Em setembro, a próxima experiência do MELiSSA será enviada para a ISS: ArtemISS - abreviação de ‘Expressão do gene Arthrospira e modelagem matemática em culturas cultivadas na Estação Espacial Internacional’ - contém um foto-biorreator para ver como a taxa de crescimento das algas é afetada pela microgravidade e a radiação espacial. Os ratos suportados pelo bioreactor seguirão a ArtemISS mais tarde nesta década.

Aperfeiçoar um sistema de apoio à vida “regenerativo”, para o qual os seres humanos possam confiar de forma segura, tem um prognóstico de levar ainda muitos mais anos: o MELiSSA é considerada pelos membros como um projeto de 50 anos, resultando até agora em centenas de trabalhos académicos, patentes e novas empresas, em áreas que vão desde a preparação de alimentos, até à purificação de água e à segurança microbiana.

Christophe coloca a sobrevivência do MELiSSA na sua diversidade – tal como os ecossistemas que modela, desenvolveu resistência: “A ESA coordena o programa, mas recebe contribuições da comunidade MELiSSA e várias organizações diferentes.

“Estamos a avançar nos campos de processamento de água, gestão ambiental, economia circular e agricultura urbana, bem como na exploração espacial; há muita motivação na Europa, e isso mantém-nos de pé.”