NASA handler om at løse udfordringer, og målet om at have en langvarig tilstedeværelse i rummet, eller en koloni på Mars eller en anden verden, er fuld af udfordringer, herunder nødvendigheden af at dyrke mad. Forskere ved Kennedy Advanced Life Support Research arbejder på prototypen Lunar / Mars Greenhouse Project for at prøve at imødegå denne udfordring.
Prototype Lunar / Mars Greenhouse Project (PLMGP) handler om at dyrke grøntsager til astronauter under længerevarende ophold på Månen, på Mars eller hvor som helst de ikke kan leveres fra Jorden. Ud over dyrkning af mad har projektet sigte på at forstå, hvordan fødevareavlssystemer også kan være en del af livsstøttesystemer.
"Metoden bruger planter til at skrubbe kuldioxid, samtidig med at der leveres mad og ilt." - Dr. Ray Wheeler
”Vi arbejder med et team af forskere, ingeniører og små virksomheder på University of Arizona for at udvikle et lukket loop-system. Metoden bruger planter til at skrubbe kuldioxid, samtidig med at den leverer mad og ilt, ”sagde Dr. Ray Wheeler, førende videnskabsmand i Kennedy Advanced Life Support Research.
Prototypen i sig selv er et oppusteligt, distribuerbart system, som forskere kalder et bioregenerativt livssupportsystem. Når der dyrkes afgrøder, genanvendes systemet, vand, genanvendes affald og genopliver luften.
Systemet er hydroponisk, så ingen jord er nødvendig. Vand, der enten bringes med på missioner eller samlet på stedet - på Månen eller på Mars for eksempel - er beriget med næringssalter og flyder kontinuerligt gennem plantens rodsystemer. Luft i systemet genanvendes også. Astronauter udånder kuldioxid, som planter absorberer. Gennem fotosyntesen producerer planterne ilt til astronauterne.
”Vi efterligner, hvad planterne ville have, hvis de var på Jorden og gør brug af disse processer til livsstøtte,” sagde Dr. Gene Giacomelli, direktør for Center for kontrolleret miljø Landbrug ved University of Arizona. ”Hele systemet i måneforstuden repræsenterer på en lille måde de biologiske systemer, der er her på Jorden.”
”Hele systemet i måneforstuden repræsenterer på en lille måde de biologiske systemer, der er her på Jorden.” - Dr. Gene Giacomelli
En vigtig del af et system som dette er at vide, hvad astronauter skal have med sig, og hvilke ressourcer de kan finde på deres destination. Dette inkluderer, hvilken type planter og frø der er behov for, samt hvor meget vand der kan være tilgængeligt, når astronauter når deres destination. Metoder til ekstraktion af vand på Mars eller Månen undersøges og udvikles også.
Selv hvis det nødvendige vand findes på stedet på Mars og Månen, betyder det næppe, at det er lette steder at dyrke mad. Astronauter skal beskyttes mod stråling, og det samme vil afgrøder. Disse drivhuskamre skulle være begravet under jorden, hvilket betyder, at der også kræves specialiserede belysningssystemer.
”Vi har haft succes med at bruge elektrisk LED (lysemitterende diode) belysning til at dyrke planter,” sagde Dr. Wheeler. ”Vi har også testet hybrider ved hjælp af både naturlig og kunstig belysning.” Sollys kunne indfanges med lyskoncentratorer, der sporer solen og derefter transporterer lyset til kammeret ved hjælp af fiberoptiske bundter.
Disse systemer er ikke NASAs første oplevelse med at dyrke afgrøder i rummet. Eksperimenter ombord på den internationale rumstation (ISS) har været en vigtig del af forskningen i afgrødeproduktion i ikke-jordiske miljøer. Veggie Plant Growth System var NASAs første forsøg, og astronauter høstede med succes salat fra det system.
Jorden har veletablerede systemer til opretholdelse af liv, og dette projekt handler om at tage noget af det til fjerne destinationer i rummet.
”Jeg synes, det er interessant at overveje, at vi tager vores jordiske ledsagere med os,” sagde Wheeler. ”Selvom der måske er måder at konstruere omkring det med hensyn til stuvering og forsyning igen, ville det ikke være så bæredygtigt. Drivhuse giver en mere autonom tilgang til langvarig efterforskning på månen, Mars og videre. ”
