Com ajuda do CTI Renato Archer, Operação Potiguar II leva bactérias ao espaço

Cubesat com amostras de bactérias; rack em ABS foi desenvolvido e impresso no CTI Renato Archer.

No próximo semestre, um foguete brasileiro vai levar bactérias para o espaço, e o Centro de Tecnologia da Informação (CTI) Renato Archer faz parte do time responsável por essa missão. Amostras de Bradyrhizobium e Azospirillum brasiliense irão partir do Centro de Lançamento da Barreira do Inferno (CLBI), em Parnamirim (RN), em um foguete VS-30, desenvolvido pelo Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE) com tecnologia nacional. Previsto para setembro, o lançamento faz parte da Operação Potiguar II, conduzida pela Força Aérea Brasileira (FAB).

Fornecidas pela Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa), as bactérias passaram por um processo de liofilização, isto é, foram desidratadas para preservação e inseridas em tubos plásticos para viajarem de forma segura. Os tubos precisavam ser encerrados em cubos de alumínio denominados cubesats, mas o empacotamento provou-se desafiador.

Foi aí que entrou o CTI Renato Archer. Uma equipe da Divisão de Tecnologias para Produção e Saúde da instituição – reconhecida pela sua excelência em impressão 3D e tecnologias tridimensionais – foi acionada para criar uma solução de empacotamento com eficiência máxima e risco mínimo para as amostras. “Um dos pontos altos da manufatura aditiva é a possibilidade de produzir sob demanda em tempo curto”, explicou o pesquisador Guilherme Longhitano. Junto com por Railson Bolsoni Falcão, pesquisador da mesma divisão do CTI, ele rapidamente desenvolveu um protótipo de rack fabricado com impressora 3D em Acrilonitrila Butadieno Estireno (ABS), um termoplástico rígido, leve e altamente resistente a impactos. Com design modular, o rack é feito de peças que podem ser empilhadas, aumentando ou diminuindo de acordo com as necessidades do projeto.

Para a missão Potiguar II, foi inserido em cada cubesat um rack com dois andares de tubos de amostras. Falcão e Longhitano viajaram, em 26 de maio, até o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), em São José dos Campos (SP), para uma reunião com representantes dessa instituição, além da Embrapa, da Universidade Federal do ABC (UFABC) e do Instituto de Estudos Avançados (IEAv). O encontro foi o momento de juntar as peças e montar os cubesats.

Bactérias podem ajudar a produzir comida espacial

Dos dois cubesats montados no INPE, apenas um vai para o espaço – o outro fica na Terra, servindo como controle. Além das bactérias liofilizadas, os cubesats contêm biossensores (para medir o efeito biológico da viagem espacial nas bactérias) e dosímetro (para medir a radiação a que as amostras serão expostas). O foguete fará um voo suborbital, ficando alguns minutos em microgravidade, e depois vai cair de paraquedas, para ser recuperado e analisado.

O objetivo do experimento é entender o efeito da microgravidade e da radiação espacial sobre dois microrganismos de grande utilidade para a agricultura. A Bradyrhizobium entra em simbiose com a soja, abrigando-se em nódulos nas raízes do vegetal e capturando nitrogênio, que se transforma em nutrientes que ajudam a planta a crescer mais forte e saudável. A Azospirillum brasiliense, por sua vez, sintetiza fitormônios, promovendo o crescimento do sistema radicular, favorecendo a absorção de água e nutrientes e aumentando os nódulos que abrigam a Bradyrhizobium. Em coinoculação, as duas bactérias aumentam a produtividade da lavoura de soja, reduzindo o uso de fertilizantes nitrogenados, diminuindo custos e o impacto ambiental.

Entender o comportamento das bactérias no espaço é importante para o desenvolvimento da agricultura espacial, área de pesquisa dedicada a desenvolver tecnologias para o cultivo de espécies alimentícias em ambientes de microgravidade e em outros corpos celestes – fator decisivo para missões espaciais de longa duração e para o possível estabelecimento de colônias na Lua, em Marte e além.

Além de todas as instituições já citadas, o experimento conta ainda com a participação da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz-Universidade de São Paulo (ESALQ-USP) e da Universidade Federal do Estado do Rio de Janeiro (UNIRIO). Todas são integrantes da Rede Space Farming Brazil, que reúne mais de 60 pesquisadores de 24 instituições e atua em áreas como melhoramento de plantas, técnicas de cultivo, microbiologia espacial e desenvolvimento experimental para missões espaciais.   

Assista a um vídeo do encontro no INPE, com uma explicação resumida do experimento.

Integrantes da Rede Space Farming Brazil na reunião de montagem dos cubesats, no INPE.

Arte oficial do projeto.