Agência espacial indiana cria dispositivo para cultivar microrganismos no espaço

A agência espacial Indian Space Research Organisation (ISRO), da Índia, está em busca de soluções para conseguir realizar os objetivos de seu programa espacial. Uma delas foi desenvolvida por pesquisadores do Indian Institute of Science (IISc) em parceria com a ISRO, que criaram um dispositivo modular para cultivar microrganismos em compartimentos separados, o qual poderá permitir que cientistas realizem experimentos biológicos no espaço. O dispositivo foi testado em um estudo liderado por Aloke Kumar, professor associado no Departamento de Engenharia Mecânica no IISc.

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Para o estudo, os pesquisadores utilizaram o dispositivo para ativar e monitorar o crescimento de bactérias Sporosarcina pasteurii ao longo de alguns dias, com envolvimento humano mínimo. Para isso, o dispositivo usa uma combinação de sensores LED e fotodiodo para acompanhar o crescimento das bactérias com o uso da dispersão da luz, de forma parecida como os espectrômetros fazem em laboratório. O dispositivo conta também com compartimentos onde há câmaras para as bactérias e um meio nutritivo para o crescimento, que pode ser ativado remotamente.

A estrutura comporta três compartimentos em um único cartucho, que consome menos de 1W de energia. Os pesquisadores estimam que uma carga útil para lançamento em uma nave levaria quatro cartuchos, o que totaliza 12 experimentos independentes. Entender como microrganismos assim se comportam em ambientes extremos pode trazer informações importantes para missões tripuladas no futuro, como a Gaganyaan, que a Índia espera lançar no ano que vem.

Criar plataformas que combinam várias análises em uma única estrutura integrada para experimentos do tipo não é fácil, já que há vários desafios que entram em jogo quando o assunto é levá-las ao espaço. “Teria que ser completamente independente”, coloca Koushik Viswanathan, professor assistente e um dos autores do estudo. “Você não pode simplesmente esperar as mesmas condições de operação que teria na configuração normal de laboratório, e não pode ter algo que consuma 500W, por exemplo”. 

Durante o estudo, a equipe teve que garantir também que o dispositivo era à prova de vazamentos e que não seria afetado por mudanças na orientação. “Esse é um ambiente não-tradicional para as bactérias crescerem; é totalmente selado e tem um volume muito pequeno”, explicou Kumar. “Tivemos que ver se conseguiríamos resultados consistentes de crescimento mesmo nesse volume menor, e se ligar e desligar o LED não iria gerar muito calor, o que pode alterar as características de crescimento das bactérias”, disse. Os pesquisadores confirmaram que os microrganismos cresceram e se multiplicaram como fariam nas condições de laboratório.

Com os resultados, Viswanathan já pensa nos próximos passos para o dispositivo. “Agora que sabemos que essa prova do conceito funciona, já embarcamos na próxima etapa: preparar um modelo de voo”, disse. Este projeto teria otimização do espaço físico que o dispositivo iria ocupar, bem como melhorias na performance sob condições de estresse, como vibração e aceleração. Segundo a equipe, o dispositivo também pode ser adaptado para estudos de microrganismos mais complexos e pode ser usado para experimentos não-biológicos.

O artigo com os resultados do estudo foi publicado na revista Acta Astronautica.

Fonte: SpaceDaily, IISC