Space biotechnology, un corso per scoprire le opportunità della vita nello spazio

Fondare colonie sulla Luna e su Marte è la nuova frontiera dell’esplorazione umana oltre orbita terrestre. Agenzie spaziali internazionali e società private di settore collaborano e investono con l’obiettivo di gettare le basi per un’economia lunare,  mettendo a punto soluzioni e tecnologie per l’esplorazione sostenibile, che consentano di realizzare il prossimo passo da gigante: inviare l’uomo su Marte. La biotecnologia è il filo conduttore di queste ricerche, la soluzione per rispondere alle esigenze delle missioni di lungo periodo e alle sfide che impone la vita nello spazio e su altri pianeti.

Un corso on-demand per conoscere le applicazioni della biotecnologia spaziale

La School of Disruption di Sidi (Swiss Institute for Disruptive Innovation) ha ideato il primo corso di studi on demand al mondo sulla biotecnologia spaziale, pensato per fornire ai partecipanti le conoscenze necessarie per entrare in un mercato dalle potenzialità infinite. Il corso, disponibile a partire da marzo 2022, si articola in 30 lezioni sempre disponibili on Line una volta iscritti. Alla fine delle lezione sarà possibile scaricare il certificato della School of Disruption, riconosciuto dallo Swiss Institute for Disruptive Innovation e dall’European Center for Space Exploration and Colonization. Il corso è rivolto a ingegneri, biologi, genetisti, studenti e tutti coloro che vogliono diventare i pionieri nell’ambito di ricerca più importante per consentire la vita nello spazio. Al termine del corso i partecipanti impareranno come la biotecnologia può aiutare la vita nello spazio e la realizzazione di colonie sulla Luna e su Marte, conosceranno i segreti e le sue applicazioni attuali e future a beneficio degli esseri umani. Lo sviluppo di tecnologie per la vita nello spazio è una delle economie emergenti a più alto potenziale. Acquisire competenze nell’ambito della biotecnologia spaziale oggi significa aprirsi opportunità professionali ed economiche impensabili.

Fonte SIDI

Ricercatori di livello internazionale per il corso su biotecnologia di SIDI

Il corso sarà tenuto da Armando Azua-Bustos, Microbiologo ambientale e ricercatore di fama internazionale con oltre 30 pubblicazioni su riviste scientifiche, vanta una lunga esperienza di ricerca sul campo e in laboratorio, nello specifico in ecologia ed evoluzione dei microorganismi in ambienti estremi. Ha ottenuto uno dei più prestigiosi riconoscimenti dello Human frontiers science program e anche un importante riconoscimento della fondazione Dubai Future. Azua-Bustos ha vinto anche uno dei prestigiosi TED fellowship, e ha collezionato più di cento pubblicazioni in magazine internazionali come Forbes, National Geographic e Scentific American.

Come la biotecnologia aiuterà ad affrontare la vita nello spazio

Le problematiche da affrontare per realizzare le missioni spaziali di lunga durata, distanti dal nostro pianeta, sono molteplici. Una di queste è legata all’impossibilità di fare affidamento solo sui costanti scambi con la Terra per garantire la sussistenza degli astronauti. per garantire la sopravvivenza sono indispensabili tecnologie bio-rigenerative altamente innovative per coltivare cibo e verdure freschi per integrare le razioni alimentari preconfezionate e garantire un apporto nutrizionale adeguato.

Coltivare piante nelle colonie spaziali

La ricerca agrotecnologica ha portato alla formulazione di diverse unità prototipali di coltivazione in ambiente confinato, con la prospettiva di adattamento a condizioni spaziali. Tra questi, sono stai testati progetti in condizioni estreme di coltivazione in Antartide come il modulo EDEN ISS, con la partecipazione del CNR e di società italiane. La NASA ha invece diretto il progetto “Lunar Greenhouse”, una serra montabile su avamposti lunari o planetari, ideale per ospitare un sistema idroponico biorigenerativo. Altri sistemi sono stati sperimentati direttamente nello spazio, come “Veggie”, sistema di coltivazione di piccole dimensioni assemblato sulla Stazione Spaziale Internazionale (ISS), allo scopo di fornire elementi di studio sulla crescita delle piante in condizioni di microgravità.

Soluzioni biotecnologiche per la sostenibilità e il riuso degli scarti

Le piante non sono solo organismi utili per fornire cibo ma svolgono anche un ruolo fondamentale per rigenerare acqua e aria in missioni umane di lunga durata. Infatti, un’altra sfida per consentire questo tipo di missioni è quella di ricostruire “tecno-ecosistemi” spaziali per il riciclo ottimale di risorse ed energia. La ricerca spaziale degli ultimi anni si sta concentrando sulla definizione di “sistemi biorigenerativi per il supporto alla vita nello Spazio” (Bioregenerative Life Support Systems, BLSS). Si tratta di ecosistemi artificialmente controllati, basati sull’interazione tra uomo, piante superiori ed altri organismi, in cui ogni componente biologica utilizza come risorsa i prodotti di scarto del metabolismo degli altri. Il riciclo e riutilizzo di qualsiasi tipo di scarto è un concetto  particolarmente stringente in ambiente spaziale, dove gli scambi con l’esterno sono quasi inesistenti. La prima risorsa da recuperare è ovviamente l’acqua. Ma anche gli scarti organici, come residui alimentari, reflui umani, carta usata per l’igiene personale ed ambientale, plastiche, rappresentano una risorsa preziosa, soprattutto in un contesto estremo. Per renderle riutilizzabili, sono allo studio soluzioni di trattamento dei rifiuti organici che prevedono processi di degradazione fisica e biologica (operata da batteri, funghi ed insetti), per favorire la bioconversione in componenti chimiche reinseribili nel ciclo produttivo come fertilizzanti per la crescita e lo sviluppo delle piante.

La salute degli astronauti al primo posto

Tra gli altri aspetti messi a dura prova da una lunga permanenza nello spazio vi è senza dubbio la salute degli astronauti. Gravità zero, esposizione prolungata a raggi UV e radiazioni spaziali, monotonia sensoriale, isolamento: corpo e mente degli astronauti verranno messi a durissima prova. A fianco di telemedicina e salute digitale, le biotecnologie avranno un ruolo chiave per salvaguardare la vita degli astronauti. Sono numerosi i progetti per comprendere come reagiranno alla vita prolungata nello spazio. Non sempre basterà curare organi e tessuti ma in alcuni casi sarà necessario ricostruirli. In tale scenario si collocano ambiti di frontiera delle biotecnologie quali la medicina rigenerativa e la biostampa con grandi ricadute sulla medicina terrestre, basti pensare ai trapianti d’organo e all’invecchiamento della popolazione.

Edifici stabili, sicuri e adattabili per consentire la vita su altri pianeti

In questo scenario entra chiaramente in gioco la necessità di progettare soluzioni abitative stabili nell’atmosfera extraterrestre, capaci di proteggere chi vi abita e flessibili abbastanza da poter essere migliorate nel tempo. In quest’ottica, l’Ames Research Center è attualmente al lavoro sul progetto di mico-architettura dove viene esplorata la possibilità di impiegare il micelio dei funghi per costruire strutture abitative. Se questa ricerca sperimentale confermasse i risultati sperati, i funghi, opportunamente manipolati attraverso le biotecnologie, potrebbero essere convertiti in una grande varietà di materiali, compresi blocchi simili a mattoni per ralizzare strutture flessibili e facilmente espandibili.

Le innovazioni per lo spazio applicate alla vita di tutti i giorni

La corsa all’esplorazione dello spazio rappresenta da sempre un potente acceleratore per la messa a punto di soluzioni tecnologiche che hanno poi trovato ampia applicazione sulla terra. Abbiamo già parlato delle ricadute della biotecnologia rigenerativa sulla medicina terrestre. Le sperimentazioni in ambito agrotecnologico rispondono all’attuale tendenza a sviluppare un’agricoltura di precisione, che permetta una produzione di qualità virtualmente in qualsiasi ambiente, comprese le città e gli ambienti climaticamente estremi o contaminati. D’altro canto, lo sviluppo per lo spazio di tecnologie controllate per il riciclo degli scarti organici trova pieno riscontro nell’interesse crescente per un’economia circolare terrestre sempre più efficiente e sostenibile.

Un istituto di eccellenza per lo studio e conoscenza delle innovazioni dirompenti

Sidi - lo Swiss Institute for Disruptive Innovation è un punto di riferimento nell’ambito dei nuovi scenari della ricerca scientifica. SIDI identifica e analizza i trend emergenti in ambito tecnologico che possono sconvolgere gli attuali processi e produrre significativi cambiamenti in campo sociale ed economico. La missione di SIDI è accompagnare aziende e istituzioni ad affrontare nuove sfide, fornire il know-how necessario e un set di nuove competenze rivoluzionario.