Descobrir como alimentar as pessoas no espaço é uma parte importante de um esforço maior para demonstrar a viabilidade da habitação humana a longo prazo de ambientes extraterrestres. Em 12 de maio de 2022, uma equipe de cientistas anunciou que havia cultivado com sucesso plantas usando solo lunar reunidos durante as missões lunares da Apollo. Mas esta não é a primeira vez que os cientistas tentam cultivar plantas em solos que normalmente não suportam a vida.

Sou um historiador da ciência antártica. Como cultivar plantas e alimentos nos confins do sul da Terra tem sido uma área ativa de pesquisa há mais de 120 anos. Esses esforços ajudaram a entender ainda mais os muitos desafios da agricultura em ambientes extremos e eventualmente levaram ao cultivo limitado, mas bem sucedido, das plantas na Antártida. E especialmente após a década de 1960, os cientistas começaram a olhar explicitamente para esta pesquisa como um trampolim para a habitação humana no espaço.

Os primeiros esforços para cultivar plantas na Antártida foram focados principalmente em fornecer nutrição aos exploradores.

Em 1902, o médico e botânico britânico Reginald Koettlitz foi a primeira pessoa a cultivar alimentos em solos antárticos. Ele recolheu um pouco de solo do McMurdo Sound e o usou para cultivar mostarda e agrião em caixas sob uma claraboia a bordo do navio da expedição. A colheita foi imediatamente benéfica para a expedição. Koettlitz produziu o suficiente para que durante um surto de escorbuto, toda a tripulação comesse os verdes para ajudar a evitar seus sintomas. Este experimento inicial demonstrou que o solo antártico poderia ser produtivo, e também apontou para as vantagens nutricionais dos alimentos frescos durante expedições polares.

As primeiras tentativas de cultivar plantas diretamente nas paisagens antárticas foram menos bem sucedidas. Em 1904, o botânico escocês Robert Rudmose-Brown enviou sementes de 22 plantas árticas tolerantes a frio para a pequena e frígida Ilha Laurie para ver se elas cresceriam. Todas as sementes não conseguiram brotar, o que Rudmose-Brown atribuiu tanto às condições ambientais quanto à ausência de um biólogo para ajudar a iniciar seu crescimento.

Houve muito mais tentativas de introduzir plantas não nativas na paisagem antártica, mas geralmente elas não sobreviveram por muito tempo. Embora o solo em si pudesse suportar alguma vida vegetal, o ambiente áspero não era amigável ao cultivo de plantas.

Na década de 1940, muitas nações começaram a criar estações de pesquisa de longo prazo na Antártida. Como era impossível cultivar plantas lá fora, algumas pessoas que viviam nessas estações tomaram a 1 5h para construir estufas para fornecer comida e bem-estar emocional. Mas eles logo perceberam que o solo antártico era de péssima qualidade para a maioria das culturas além da mostarda e do agrião, e normalmente perdeu sua fertilidade após um ou dois anos. A partir da década de 1960, as pessoas começaram a mudar para o método sem solo da hidroponia, um sistema no qual você cultiva plantas com suas raízes imersas em água quimicamente melhorada sob uma combinação de luz artificial e natural.

Usando técnicas hidropônicas em estufas, as instalações de produção de plantas não estavam usando o ambiente antártico para cultivar culturas. Em vez disso, as pessoas estavam criando condições artificiais.

Em 2015, havia pelo menos 43 instalações diferentes na Antártida, onde os pesquisadores haviam cultivado plantas em algum momento ou outro. Embora essas instalações tenham sido úteis para experimentos científicos, muitos residentes antárticos apreciaram ser capazes de comer vegetais frescos no inverno e consideraram essas instalações enormes boons para seu bem-estar psicológico. Como disse um pesquisador, eles são "quentes, brilhantes e cheios de vida verde – um ambiente que se perde durante o inverno antártico".

À medida que a ocupação humana permanente da Antártida cresceu em meados do século XX, a humanidade também começou seu impulso ao espaço – e especificamente, à Lua. A partir da década de 1960, cientistas que trabalham para organizações como a NASA começaram a pensar na Antártida hostil, extrema e alienígena como um análogo conveniente para a exploração espacial, onde as nações podiam testar tecnologias e protocolos espaciais, incluindo a produção de plantas. Esse interesse continuou até o final do século XX, mas foi só nos anos 2000 que o espaço se tornou um objetivo principal de algumas pesquisas agrícolas antárticas.

Em 2004, a Fundação Nacional de Ciência e o Centro de Agricultura Ambiental Controlada da Universidade do Arizona colaboraram para construir a Câmara de Crescimento alimentar do Polo Sul. O projeto foi projetado para testar a ideia de agricultura ambiental controlada – um meio de maximizar o crescimento das plantas e, ao mesmo tempo, minimizar o uso de recursos. De acordo com seus arquitetos, a instalação imitou de perto as condições de uma base lunar e forneceu "um análogo na Terra para algumas das questões que surgirão quando a produção de alimentos for transferida para habitações espaciais". Esta instalação continua fornecendo à Estação do Polo Sul alimentos suplementares.

Desde a construção da Câmara de Crescimento alimentar do Polo Sul, a Universidade do Arizona tem colaborado com a NASA para construir um protótipo semelhante de estufa lunar.

À medida que as pessoas começaram a passar mais tempo no espaço no final do século XX, os astronautas começaram a usar as lições de um século de plantas em crescimento na Antártida.

Em 2014, astronautas da NASA instalaram o Sistema de Produção de Vegetais a bordo da Estação Espacial Internacional para estudar o crescimento das plantas em microgravidade. No ano seguinte, eles colheram uma pequena safra de alface, algumas das quais eles então comeram com vinagre balsâmico. Assim como os cientistas da Antártida argumentaram por muitos anos, a NASA afirmou que o valor nutricional e psicológico dos produtos frescos é "uma solução para o desafio de missões de longa duração no espaço profundo".

A pesquisa antártica desempenha um papel importante para o espaço até hoje. Em 2018, a Alemanha lançou um projeto na Antártida chamado EDEN ISS que se concentrou em tecnologias de cultivo de plantas e suas aplicações no espaço em um sistema semi-fechado. As plantas crescem no ar, enquanto os senhores pulverizam água quimicamente melhorada em suas raízes. No primeiro ano, a EDEN ISS foi capaz de produzir vegetais frescos suficientes para compor um terço da dieta para uma tripulação de seis pessoas.

Assim como na história antártica, a questão de como cultivar plantas é central para qualquer discussão sobre possíveis assentamentos humanos na Lua ou em Marte. As pessoas eventualmente abandonaram os esforços para cultivar a dura paisagem antártica para a produção de alimentos e recorreram a tecnologias e ambientes artificiais para fazê-lo. Mas depois de mais de um século de prática e usando as técnicas mais modernas, os alimentos cultivados na Antártida nunca foram capazes de sustentar muitas pessoas por muito tempo. Antes de enviar pessoas para a Lua ou Marte, talvez seja sábio provar primeiro que um assentamento pode sobreviver sozinho em meio às planícies congeladas do sul da Terra.