NASA – National Aeronautics and Space Administration

A földi utazókkal ellentétben, akiknek az út menti éttermek és gyorséttermek nyújtanak kényelmet, az űrutazók étkezési lehetőségei korlátozottak.
Amíg a NASA űrhajósai egyre hosszabb küldetésekkel készülnek az űrkutatási jövőkép teljesítésére, a tudósok megpróbálják megtalálni a módját annak, hogy saját maguk termesszenek ételt.
A növények ígéretes megoldást kínálnak az űrhajósok élelmezésének biztosítására több ezer kilométerre a Földtől. Olyan növényeket termeszthetnének, amelyek nemcsak az egészséges étrendet egészítenék ki, hanem a mérgező szén-dioxidot is eltávolítanák az űrhajójuk belsejében lévő levegőből, és életfenntartó oxigént állítanának elő.
Kép balra: A retek az egyik növényfaj, amelyet a kutatók a hosszú távú küldetéseken élelmiszernövényként való felhasználás lehetőségét vizsgálják. Credit: NASA/KSC
Mivel a Space Shuttle és még a Nemzetközi Űrállomás expedíciói is viszonylag rövid időtartamúak, az űrhajósok jól boldogulnak az életfenntartás fizikai és kémiai formáival. De a jövőbeli hosszú távú küldetések és a Holdon vagy a Marson lévő kolóniák esetében a tudósok úgy vélik, hogy egy biológiai komponensű (például növényekkel) életfenntartó rendszer – az úgynevezett “bioregeneratív életfenntartó rendszer” – számos előnnyel jár.
“Ha folyamatosan utánpótlunk és szállítunk olyan árucikkeket, mint az élelmiszer, az sokkal költségesebb lesz, mint a saját élelmiszer előállítása” – mondja Ray Wheeler, a Kennedy Űrközpont Űrélet-tudományi Laboratóriumának növényfiziológusa. “A bioregeneratív képességgel elérhetünk némi autonómiát.”
De egy ilyen rendszer kifejlesztése nem olyan egyszerű, mint néhány gyümölcs, zöldség és búza ültetése az űrben vagy távoli bolygókon.
“Ez nem egy gyorsan indítható dolog” – mondja Wheeler. “Nem lehet hirtelen azt mondani, hogy ‘Szükségünk van egy bioregeneratív rendszerre a Holdra, mert 12 hónapig vagy öt évig akarunk ott maradni’. Hosszú időbe telik, amíg ezeket a rendszereket felépítjük és kiértékeljük.”
A tudósok azt vizsgálják, hogy három tényező – a fény, a hőmérséklet és a szén-dioxid – különböző mennyisége hogyan befolyásolja a növények növekedését. A negyedik tényező a növények fajtája és fajtája.
A KSC zárt növénynövesztő kamráiban a retek, a saláta és a zöldhagyma “hidroponikusan” növekszik tápanyaggal dúsított folyadékban. A fényt, a hőmérsékletet és a szén-dioxid-szintet gondosan szabályozzák. A tudósok összehasonlítják, hogy a növényfajok hogyan nőnek együtt a “vegyes kultúrákban”, illetve önmagukban a “monokultúrákban”: Ray Wheeler növényfiziológus ellenőrzi a hidroponikus technikával termesztett hagymát. A többi növény Bibb saláta (balra) és retek (jobbra). Hitel: NASA/KSC
Miért lenne ez fontos? Először is, egyes növények olyan kémiai vegyületeket bocsátanak ki, amelyek megmérgezhetik a szomszédjaikat, szabaddá téve az utat az agresszív növény terjedéséhez.
“Ez nem gyakori a haszonnövényeknél. Nem látunk problémákat az invazív salátával, amely mindenfelé nő” – mondja Wheeler mosolyogva. “De meg akarjuk erősíteni.”
Ezeken kívül egyes növények agresszívebben használhatják a tápanyagokat, mint mások. Például egyes fajok nagy nitrogénfelhasználók lehetnek, amelyek önmagukban is rendben lennének, de más fajoktól elvennének.”
Egy másik aggodalomra ad okot a növények versengése a fényért, attól függően, hogy hogyan nőnek. Ha egy faj magasabbra nő és szélesebbre terjed, mint a mellette lévő faj, a nagyobb növény elzárhatja a fényt a kisebb növények elől.
Ezeken a környezeti változókon kívül a tudósok vizsgálják a különböző típusú megvilágítások hatását a növényekre, hogy meghatározzák, melyik szín segíti legjobban a növekedésüket. Egy másik szempont a légköri nyomás.
A kép balra: Az Arabidopsis növények lilának tűnnek a fénykibocsátó diódák által előállított vörös és zöld fény hatására. A tudósok a növények növekedését tanulmányozzák különböző fényviszonyok mellett. Credit: NASA/KSC
“Szeretnénk látni, hogyan hat a növényekre, ha csökkentjük a környezetükben uralkodó nyomást, hogy az jobban hasonlítson a felszínihez” – magyarázza Wheeler. “Az alacsonyabb nyomás előnyei közé tartozna a nagyobb mozgástér a szerkezeti anyagok kiválasztásában, a jobb láthatóság, mert nem lenne szükség olyan vastag burkolatra, és kevesebb lenne a szivárgás.”
A NASA az űrkutatás jövőképében már a Holdon, a Marson és azon túlra tekint előre. Részben a ma folyó élettudományi kutatásoknak köszönhetően a holnap űrhajósai hatékonyabb létfenntartó rendszert élvezhetnek… és némi frissen termesztett élelmet.