Miniaturizzata la vita, realizzato uno dei più piccoli sistemi biorigenerativi mai concepiti

Roma – Un intero ecosistema vivente, completo di piante, piccoli artropodi del suolo, acqua e substrato, è stato racchiuso in un volume di appena sei centimetri per lato e integrato all’interno di un microsatellite. È il risultato di uno studio coordinato dalla Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa, in collaborazione con il Gran Sasso Science Institute, che dimostra la fattibilità di sistemi di supporto vitale biorigenerativi miniaturizzati, sostenibili e intelligenti, aprendo nuove frontiere per le missioni spaziali del futuro. La ricerca, pubblicata sulla rivista Acta Astronautica, presenta uno dei più piccoli e avanzati Bioregenerative Life Support Systems (BLSS) mai realizzati per applicazioni spaziali. Il lavoro rientra nel progetto PRIN COSMIC – “COntrolled Space MIcroecological system supporting eCopoiesis”, coordinato da Donato Romano, professore associato all’Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant’Anna, con Marco Griffa come primo autore.

I BLSS sono tecnologie che sfruttano organismi viventi e processi naturali per produrre e riciclare risorse essenziali come ossigeno, acqua e, potenzialmente, cibo, e sono considerati una delle soluzioni più promettenti per rendere sostenibili le missioni spaziali di lunga durata. Nel sistema sviluppato dai ricercatori italiani, il microecosistema è strettamente integrato con l’elettronica di bordo: sensori miniaturizzati e sistemi di controllo monitorano parametri come composizione dei gas, illuminazione e condizioni ambientali, consentendo una cooperazione continua tra componente biologica e tecnologica. Durante i test sperimentali condotti a Terra, il sistema è rimasto completamente isolato per quattro mesi, dimostrando di funzionare come un ambiente chiuso ma dinamico, capace di autoregolare l’anidride carbonica attraverso cicli naturali legati alla fotosintesi e all’attività biologica. Simulazioni dedicate hanno inoltre confermato la resistenza del microecosistema alle condizioni tipiche di una missione spaziale, come le vibrazioni del lancio e l’ambiente orbitale, rendendolo compatibile con l’impiego su CubeSat in orbita terrestre bassa. Oltre al ruolo nei sistemi di supporto vitale, il microecosistema potrebbe essere utilizzato come biosensore in orbita, per studiare in tempo reale gli effetti di radiazioni cosmiche, microgravità e variazioni del campo magnetico sugli organismi viventi. Il progetto include anche un innovativo monitor di radiazione compatto, basato su scintillatori e sensori di luce, progettato per analizzare l’impatto delle radiazioni sui sistemi biologici e ottimizzare la progettazione delle schermature. Secondo i ricercatori, la miniaturizzazione estrema e l’integrazione tra vita ed elettronica aprono la strada allo sviluppo di infrastrutture spaziali più efficienti e scalabili e offrono al tempo stesso spunti per applicazioni terrestri, dalla gestione sostenibile delle risorse allo sviluppo di tecnologie bio-ispirate. Lo studio rafforza infine una visione dell’esplorazione spaziale in cui l’essere umano resta profondamente interconnesso agli ecosistemi che lo sostengono, rendendo la cooperazione tra natura e tecnologia un elemento centrale anche oltre i confini del pianeta. (30Science.com)