Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Udfordringen ved rumhavearbejde:Et kæmpe blad til menneskeheden

Tomater vokser i en LED-belyst kasse, svarende til hvad astronauter bruger til at dyrke salat på den internationale rumstation, i Fairchild Tropical Botanic Garden i Miami den 25. april, 2018

Det er ikke nemt at have en grøn tommelfinger i rummet.

Uden tyngdekraft, frø kan flyde væk. Vand hælder ikke, men globs op og kan drukne rødderne. Og kunstige lys og blæsere skal være rigget helt rigtigt til for at kopiere sol og vind.

Men NASA har besluttet, at havearbejde i rummet vil være afgørende for den næste generation af opdagelsesrejsende, som har brug for at brødføde sig selv på missioner til Månen eller Mars, der kan vare måneder eller år.

Nødvendige næringsstoffer, som vitamin C og K, nedbrydes over tid i frysetørrede fødevarer. Uden dem, astronauter bliver mere og mere sårbare over for infektioner, dårlig blodpropper, kræft og hjertesygdomme.

Så det amerikanske rumfartsagentur har henvendt sig til professionelle botanikere og uerfarne gartnere – gymnasieelever, faktisk – for at hjælpe dem med at øve sig.

"Der er titusindvis af spiselige planter på Jorden, som formodentlig ville være nyttige, og det bliver et stort problem at vælge, hvilke af disse planter der er bedst til at producere mad til astronauter, " forklarede Carl Lewis, direktør for Fairchild Tropical Botanic Garden, som leder indsatsen.

"Og det er her, vi kommer ind."

Nyttige svagheder

Den Miami-baserede have har identificeret 106 plantesorter, der kan klare sig godt i rummet, herunder hårdføre kål og bladsalat.

De har hvervet 15, 000 studerende botanikere fra 150 skoler til at dyrke planter under rumlignende forhold i deres egne klasseværelser.

Det fireårige projekt er cirka midtvejs, og betales af et tilskud på 1,24 millioner dollars fra NASA.

Brug af bakker rigget til med lys, der efterligner vækstkasserne, der bruges i rummet, studerende skal passe planterne og registrere data om deres fremskridt, som til sidst bliver delt med NASA.

"Vi bruger ikke typisk haveudstyr, " sagde Rhys Campo, en 17-årig gymnasieelev, der forsøgte sig med at dyrke rød romainesalat i år.

"Vi har setups, der er meget mere højteknologiske."

Gymnasieelever med speciale i botanik deltager i en begivenhed i Fairchild Tropical Botanic Garden i Miami, hvor de taler om rumhavearbejde med astronauterne Ricky Arnold og Drew Feustel via video-downlink fra den internationale rumstation

Stadig, nogle planter bliver overvandet, nogle klasseværelser er varmere eller koldere end andre, og feriepauser kan efterlade voksekasserne uden opsyn.

I Campos klasse, salaten tørrede op, og eleverne kunne ikke smage det.

Sådanne svagheder har vist sig at være en uventet, men nyttig del af projektet, sagde NASA planteforsker Gioia Massa.

"Hvis du har en plante, der klarer sig godt i al den variation, chancerne er, at planten vil klare sig godt i rummet, sagde hun til AFP.

Nye teksturer

Astronauter, der bor på rumstationen, 250 miles (400 kilometer) over Jorden er stødt på deres andel af fejl under havearbejde i kredsløb, også.

Den første bærbare vækstkasse til plads, udstyret med LED lys, kaldet Veggie, blev testet ved den kredsende forpost i 2014.

Noget af salaten spirede ikke, og nogle døde af tørke.

Men astronauter blev ved med at prøve, og endelig tog deres første bid af NASA-godkendt rumdyrket salat i 2015.

Nu, der er to grøntsagsdyrkningskasser på ISS, sammen med en tredje, kaldet Advanced Plant Habitat.

Den mad, der dyrkes, høstes kun lejlighedsvis, og svarer til kun et blad eller to pr. astronaut, men det er det værd, sagde NASA-astronaut Ricky Arnold, under en live video-downlink med studerende på Fairchild i sidste måned.

"Teksturerne af mad er alle slags meget ens, " sagde han om den frysetørrede billetpris, der er tilgængelig om bord på ISS.

"Når vi er i stand til at høste vores egen salat her, bare at have en anden tekstur at nyde er en rigtig god afveksling fra standardmenuen."

JoLynne Woodmansee (L), en lærer på BioTECH High School, sidder med sine elever under en begivenhed i Fairchild Tropical Botanic Garden i Miami den 25. april, 2018, hvor elever talte live med astronauter på den internationale rumstation

Den ideelle plads veggie

Planter behøver ikke tyngdekraften for at vokse. De orienterer sig bare efter lyset.

Ifølge Massa, en god rumplante skal være kompakt og producere en masse spiselig mad.

Planter skal også klare sig godt i et rumskib som ISS, som har en temperatur på 71 grader Fahrenheit (22 Celsius), 40 procent relativ luftfugtighed, og høj kuldioxid - omkring 3, 000 dele per million.

"Det er noget planter ikke er tilpasset til, " sagde Massa. "På Jorden er det omkring 400 ppm."

Under et system, som Massa er beskrevet som beslægtet med hydroponics, men ikke helt det samme, rumplanter skal også spire fra en plantepude med kun en lille mængde snavs, klarer sig godt under LED-lys, og være mikrobielt ret ren, fordi det er svært at vaske grøntsager i rummet.

Nogle af de elevtestede afgrøder forventes at blive lanceret i de kommende måneder, herunder dragonsalat og ekstra dværg pak choi.

Til næste år, tomater kunne være på menuen.

Tilslutning til jorden

NASA undersøger muligheden for robothavearbejde, at automatisere processen, så besætningen kan fokusere på andre opgaver.

Men mange astronauter siger, at de kan lide at passe planter, fordi det hjælper dem med at bevare en forbindelse til Jorden.

"De psykologiske fordele kan være vigtige for astronauter, " sagde NASA-forsker Trent Smith.

Desuden – som mange gartnere ved – er det ikke verdens undergang at få en grund til at tørre op eller blive fortæret af skimmelsvamp.

"Det, eleverne lærer, er, at det er okay at lave fejl, " sagde JoLynne Woodmansee, en lærer på BIOTech High School i Miami.

"Hele videnskabsprocessen handler om at bygge. Du kan ikke lære noget nyt uden at begå en fejl."

© 2018 AFP