NASA – National Aeronautics and Space Administration

Till skillnad från resenärer på jorden, som har tillgång till snabbmatsrestauranger och snabbmatsrestauranger vid vägkanten, är matmöjligheterna för rymdresenärer begränsade.
När NASA:s astronauter förbereder sig för att uppfylla visionen för rymdforskning med allt längre uppdrag försöker forskarna hitta ett sätt för dem att odla sin egen mat.
Växter erbjuder en lovande lösning för att förse astronauterna med mat tusentals kilometer från jorden. De skulle kunna odla grödor som inte bara skulle komplettera en hälsosam kost, utan också avlägsna giftig koldioxid från luften i deras rymdfarkoster och skapa livsuppehållande syre.
Bild till vänster: Radis är en växtart som forskarna studerar för att eventuellt kunna använda den som livsmedelsodling vid långvariga uppdrag. Credit: NASA/KSC
Då rymdfärjan och även expeditioner till den internationella rymdstationen är relativt kortvariga uppdrag, klarar sig astronauterna bra med fysiska och kemiska former av livsuppehållande åtgärder. Men för framtida långvariga uppdrag och kolonier på månen eller Mars tror forskarna att ett livsuppehållande system med en biologisk komponent (t.ex. växter) – ett så kallat ”bioregenerativt livsuppehållande system” – har flera fördelar.
”Om man kontinuerligt levererar varor som mat blir det mycket dyrare än att producera sin egen mat”, säger Ray Wheeler, växtfysiolog vid Kennedy Space Center’s Space Life Sciences Lab. ”Man kan uppnå en viss autonomi med bioregenerativ förmåga.”
Men att utveckla ett sådant system är inte så enkelt som att plantera lite frukt, grönsaker och vete i rymden eller på avlägsna planeter.
”Det är inte en snabbstart”, säger Wheeler. ”Man säger inte plötsligt: ’Vi behöver ett bioregenerativt system för månen eftersom vi vill stanna där i 12 månader eller fem år’. Det tar lång tid att bygga och utvärdera dessa system.”
Vetenskapsmännen undersöker hur olika mängder av tre faktorer – ljus, temperatur och koldioxid – påverkar växternas tillväxt. En fjärde faktor är arten och sorten av växter.
I slutna växtodlingskammare vid KSC växer rädisor, sallad och gröna lökar ”hydroponiskt” i näringsberikad vätska. Ljus, temperatur och koldioxidhalter kontrolleras noggrant. Forskarna jämför hur växtarter växer tillsammans i ”blandkulturer” jämfört med hur de växer för sig själva i ”monokulturer”.
Bild till höger: Växtfysiologen Ray Wheeler kontrollerar lökar som odlas med hjälp av hydroponisk teknik. De andra växterna är Bibb-sallat (till vänster) och rädisor (till höger). Foto: NASA/KSC
Varför är detta viktigt? För det första avger vissa växter kemiska föreningar som kan förgifta sina grannar, vilket gör det möjligt för den aggressiva växten att sprida sig.
”Det är inte vanligt bland kulturväxter. Man ser inga problem med invasiv sallad som växer överallt”, säger Wheeler med ett leende. ”Men vi vill bekräfta det.”
Den kan också vara så att vissa växter använder näringsämnen mer aggressivt än andra. Vissa arter kan till exempel vara stora kväveförbrukare som skulle klara sig bra på egen hand, men som skulle ta bort andra arter.
Ett annat problem är växternas konkurrens om ljuset, baserat på hur de växer. Om en art växer högre och breder ut sig bredare än arten bredvid kan den större växten blockera ljuset från de mindre växterna.
Förutom dessa miljövariabler undersöker forskarna effekterna av olika typer av belysning på växter för att fastställa vilken färg som bäst hjälper dem att växa. Ett annat skäl är det atmosfäriska trycket.
Bild till vänster: Arabidopsis-plantor ser lila ut under rött och grönt ljus som produceras av lysdioder. Forskare studerar växters tillväxt under olika ljusförhållanden. Credit: NASA/KSC
”Vi vill se hur växterna påverkas om vi minskar trycket i deras miljö, så att det blir mer likt trycket på ytan”, förklarar Wheeler. ”Några av fördelarna med ett lägre tryck skulle vara ett större spelrum i valet av konstruktionsmaterial, bättre synlighet eftersom man inte behöver ett lika tjockt skydd och färre läckor.”
I visionen för rymdforskning ser NASA redan framåt mot en framtid på månen, Mars och längre bort. Tack vare den forskning inom biovetenskap som pågår i dag kan morgondagens astronauter få ett effektivare livsuppehållande system… och lite nyodlad mat.