Pesquisa da Embrapa testa cultivo de plantas no espaço

O experimento da Embrapa com plantas de batata-doce e sementes de grão-de-bico na missão do voo suborbital a bordo do New Shepard-31, da Blue Origin, em abril, foi apresentada no 76º Congresso Internacional de Astronáutica (IAC 2025), em Sydney, Austrália. O IAC é o evento mundial mais importante da área. A pesquisa fez parte de ações da Rede Space Farming Brazil, que reúne diversas instituições nacionais e internacionais.

No documento, elaborado para o congresso, os pesquisadores da Embrapa contam como foi o preparo dos materiais para o voo, feito sob condições rigorosas, durante o trajeto e o pós-voo. Além disso, os cientistas apresentaram como serão as avaliações para conhecer as respostas aos efeitos causados pela radiação espacial e pela microgravidade. O protocolo de controle ocorre para que não haja nenhum tipo de contaminação ou perda de amostras em nenhuma etapa.

Para a pesquisadora Alessandra Fávero, coordenadora da Rede Space Farming Brazil e uma das autoras do artigo, as pesquisas sobre o cultivo no espaço são fundamentais para a sustentabilidade da agricultura espacial. Ambientes espaciais impõem estressores às plantas, incluindo microgravidade e exposição elevada à radiação.

A microgravidade impacta a fisiologia e a biologia molecular das plantas, assim, são necessários estudos para mitigar esses efeitos. A exposição à radiação em voos espaciais é um fator de risco conhecido para a instabilidade genética e à viabilidade reduzida das culturas. Este estudo visa caracterizar as modificações transcricionais e genéticas induzidas por radiação. Ao fornecer dados empíricos sobre a seleção de culturas e estratégias de resiliência genética, a pesquisa contribui para a missão da Nasa de desenvolver habitats biológicos fora da Terra.

Além de contribuir com o compromisso de alavancar parcerias comerciais de voo espacial, como demonstrado pela colaboração entre a Agência Espacial Brasileira, a Embrapa, instituições de pesquisa dos EUA e parceiros comerciais, que lideraram a missão geral e a integração de voos espaciais, coordenação científica e operações de voo suborbital a bordo do New Shepard NS-31 da Blue Origin.

O experimento

O cultivo das plântulas de batata-doce ocorreu sob condições padronizadas para garantir uniformidade no estágio de desenvolvimento, exposição à luz, temperatura, umidade e disponibilidade de nutrientes.

As plântulas foram fornecidas pelo Departamento de Agricultura dos Estados Unidos e preparadas para o voo espacial em condições assépticas. As amostras foram enviadas para a WSSU para montagem pré-voo e transportadas para o local de lançamento três dias antes. 

Nos pontos de coleta designados, as plântulas expostas à microgravidade e as amostras de controle terrestre foram fixadas quimicamente para preservação de RNA, proteínas e metabólitos para análises pós-voo. Dosímetros foram colocados com os FPAs no espaço e no solo para quantificar a exposição à radiação em ambos os ambientes.

No pós-voo, as amostras foram refrigeradas no Laboratório de Astrobotânica da WSSU para análises moleculares e histológicas. Algumas também foram enviadas para o Brasil como parte da parceria da Rede Space Farming Brazil. Após a extração, essas amostras foram congeladas para transporte adequado.

Trezentas sementes de grão-de-bico foram levadas no voo junto com as plantas de batata-doce para investigar os efeitos da radiação espacial na viabilidade das sementes e integridade genética. Dosímetros foram posicionados dentro do recipiente de sementes de grão-de-bico, perto dos FPAs e em um membro da tripulação. Essas medições permitiram a análise espacialmente resolvida da exposição à radiação.

Após o retorno, as sementes serão enviadas para a Embrapa no Brasil para cultivo sob condições controladas. Vários parâmetros de crescimento, incluindo taxa de germinação, alongamento radicular, altura do broto e acúmulo de biomassa, serão registrados. As plantas serão então monitoradas quanto a anormalidades morfológicas e crescimento.

A pesquisa, de uma forma geral, avançará a respeito do conhecimento sobre a adaptação das plantas a ambientes extraterrestres, ao mesmo tempo em que contribui para o desenvolvimento da agricultura sustentável fora da Terra.

*Sob supervisão de Luis Roberto Toledo