Mentre l’umanità guarda alla creazione di future basi lunari, la coltivazione di piante sarà fondamentale per sostenere la vita in loco. Le piante possono fornire cibo, ossigeno e medicinali, oltre a contribuire alla depurazione dell’acqua e al riciclo dei rifiuti, rendendole indispensabili per lo sviluppo lunare. Uno studio, condotto dai biologi spaziali John Z. Kiss, Karl H. Hasenstein e Christopher P. McKay in collaborazione con la società 4SPACE LLC, mirava a comprendere il comportamento dell’acqua in condizioni di gravità lunare. La gravità sulla superficie lunare è pari a un sesto di quella terrestre; i ricercatori volevano capire quali implicazioni ciò comportasse per l’irrigazione delle piante. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Microgravity Science and Technology.
La tensione superficiale rallenta il flusso dell’acqua
I ricercatori hanno riscontrato evidenti differenze nel comportamento dei liquidi testati in condizioni di gravità lunare. “La tensione superficiale gioca un ruolo maggiore nel modo in cui l’acqua scorre. In sostanza, non fluisce liberamente (in gravità lunare) proprio a causa della tensione superficiale“, ha affermato Kiss, Provost e Senior Vice President per gli affari accademici presso il Florida Tech. “Se si intende irrigare le piante sulla Luna, potrebbe essere necessario progettare l’intero sistema in modo diverso rispetto a quanto si farebbe sulla Terra“.
Due minuti di gravità lunare simulata
La 4SPACE ha coinvolto Kiss nel progetto dell’esperimento, il nono da lui ideato per lo spazio. L’esperimento è stato sviluppato insieme a Hasenstein, dell’Università della Louisiana a Lafayette, il cui contributo è stato determinante per la sua ideazione ed esecuzione. Anche McKay, del NASA Ames Research Center, ha partecipato alla progettazione dell’esperimento.
La ricerca, condotta durante il volo della missione New Shepard 29 di Blue Origin nel febbraio 2025, ha testato tre diversi liquidi – acqua pura, una soluzione di glicerolo al 30% e una soluzione salina – per osservare come il menisco del liquido (ovvero la sua superficie curva all’interno del contenitore) reagisse alla gravità lunare simulata. Il volo è durato complessivamente circa 10 minuti e ha generato una gravità lunare simulata per circa due minuti, grazie a un movimento rotatorio simile a quello di una centrifuga durante la fase di discesa.
Il suolo lunare complica la sfida dell’irrigazione
Comprendere il flusso dell’acqua sulla superficie lunare è fondamentale per la sopravvivenza delle piante sulla Luna, poiché un’irrigazione non uniforme può limitare la disponibilità di ossigeno e compromettere la crescita delle piante. Il suolo lunare è costituito da polvere finissima e frammenti di roccia, caratteristiche che lo rendono poco efficace nell’assorbire l’acqua. La combinazione tra l’assenza di flusso idrico sulla Luna e la scarsa capacità di assorbimento del suolo lunare crea una sfida per la coltivazione delle piante, ha affermato Kiss. I ricercatori hanno riscontrato che la soluzione a base di glicerolo favoriva un migliore flusso dell’acqua, aprendo la strada a studi su quali additivi potrebbero essere utili per migliorare l’assorbimento idrico delle piante nel suolo lunare.
Il successo dell’hardware apre la strada a ulteriori test lunari
Kiss ha spiegato che il successo della ricerca non era affatto scontato al momento dell’invio nello spazio. “Si trattava di hardware nuovo: c’era una telecamera, un accelerometro per monitorare i livelli di gravità… e tutto ha funzionato“, ha detto Kiss. ”È un aspetto che non sottolineerò mai abbastanza, perché spesso si progettano questi dispositivi per anni e poi qualcosa va storto”.
Kiss e il suo team sono riusciti a evitare questi inconvenienti e a realizzare un esperimento dai risultati preziosi, ma intendono utilizzarlo come punto di partenza per ulteriori ricerche. “Vogliamo verificare questo fenomeno della tensione superficiale conducendo magari un esperimento a lungo termine e un vero e proprio esperimento lunare. Io e i miei studenti siamo entusiasti della possibilità di condurre futuri esperimenti sulla Luna“, ha affermato Kiss. Ricerche su piccola scala come questa aprono la strada a studi più applicativi in futuro, man mano che l’umanità si avvicina alla capacità di sostenere la vita oltre la Terra.