NASA – Administrația Națională pentru Aeronautică și Spațiu

Spre deosebire de călătorii de pe Pământ, care au la dispoziție restaurantele de pe marginea drumului și restaurantele fast-food, opțiunile de masă pentru călătorii din spațiu sunt limitate.
În timp ce astronauții NASA se pregătesc să îndeplinească Viziunea pentru explorarea spațiului cu misiuni din ce în ce mai lungi, oamenii de știință încearcă să găsească o modalitate prin care aceștia să își cultive propria hrană.
Plantele oferă o soluție promițătoare în asigurarea hranei astronauților aflați la mii de kilometri de Pământ. Aceștia ar putea cultiva plante care nu numai că ar completa o dietă sănătoasă, dar ar elimina și dioxidul de carbon toxic din aerul din interiorul navei lor spațiale și ar crea oxigen care să le asigure viața.
Imaginea din stânga: Ridichile sunt una dintre speciile de plante pe care cercetătorii le studiază pentru o posibilă utilizare ca și cultură alimentară în misiunile de lungă durată. Credit: NASA/KSC
Din moment ce naveta spațială și chiar expedițiile pe Stația Spațială Internațională sunt eforturi de durată relativ scurtă, astronauții se descurcă bine cu forme fizice și chimice de susținere a vieții. Dar pentru viitoarele misiuni de lungă durată și pentru coloniile de pe Lună sau Marte, oamenii de știință cred că un sistem de susținere a vieții cu o componentă biologică (cum ar fi plantele) – numit „sistem de susținere a vieții bioregenerativ” – prezintă mai multe avantaje.
„Dacă reîncărcați și livrați în mod continuu produse de bază, cum ar fi alimente, acest lucru va deveni mult mai costisitor decât să vă produceți propria hrană”, spune Ray Wheeler, fiziolog de plante la Laboratorul de Științe ale Vieții în Spațiu din cadrul Centrului Spațial Kennedy. „Puteți obține o oarecare autonomie cu o capacitate de bioregenerare.”
Dar dezvoltarea unui astfel de sistem nu este la fel de simplă ca plantarea unor fructe, legume și grâu în spațiu sau pe planete îndepărtate.
„Nu este o chestie de început rapid”, spune Wheeler. „Nu spui dintr-o dată: „Avem nevoie de un sistem de bioregenerare pentru Lună pentru că vrem să stăm acolo timp de 12 luni sau cinci ani”. Este nevoie de mult timp pentru a construi și a evalua aceste sisteme.”
Cercetătorii investighează modul în care diferite cantități de trei factori – lumină, temperatură și dioxid de carbon – afectează creșterea plantelor. Un al patrulea factor este specia și varietatea de plante.
În interiorul camerelor închise de creștere a plantelor de la KSC, ridichi, salată verde și ceapă verde cresc „hidroponic” în lichid îmbogățit cu nutrienți. Lumina, temperatura și nivelurile de dioxid de carbon sunt controlate cu atenție. Oamenii de știință compară modul în care speciile de plante cresc împreună în „culturi mixte” față de cum cresc singure în „monoculturi.”
Imaginea din dreapta: Fiziologul de plante Ray Wheeler verifică ceapa cultivată cu ajutorul tehnicilor hidroponice. Celelalte plante sunt salată Bibb (stânga) și ridichi (dreapta). Credit: NASA/KSC
De ce ar conta acest lucru? În primul rând, unele plante emană compuși chimici care își pot otrăvi vecinii, deschizând calea pentru ca planta agresivă să se răspândească.
„Nu este ceva obișnuit la plantele de cultură. Nu vezi probleme cu salata invazivă care crește peste tot”, spune Wheeler cu un zâmbet. „Dar vrem să o confirmăm.”
De asemenea, unele plante pot folosi nutrienții mai agresiv decât altele. De exemplu, unele specii ar putea fi mari consumatoare de azot, care ar fi în regulă pe cont propriu, dar ar lua din alte specii.
O altă preocupare este competiția plantelor pentru lumină, în funcție de modul în care cresc. Dacă o specie crește mai înaltă și se întinde mai mult decât specia de lângă ea, planta mai mare poate bloca lumina de la plantele mai mici.
În afară de aceste variabile de mediu, oamenii de știință examinează efectele diferitelor tipuri de iluminat asupra plantelor pentru a determina ce culoare le ajută cel mai bine să crească. Un alt aspect luat în considerare este presiunea atmosferică.
Imaginea din stânga: Plantele Arabidopsis apar purpurii sub lumina roșie și verde produsă de diode emițătoare de lumină. Oamenii de știință studiază creșterea plantelor în diferite condiții de lumină. Credit: NASA/KSC
„Vrem să vedem cum sunt afectate plantele dacă reducem presiunea din interiorul mediului lor, pentru a o face mai asemănătoare cu cea de la suprafață”, explică Wheeler. „Unele dintre beneficiile unei presiuni mai scăzute ar fi o mai mare marjă de manevră în alegerea materialelor structurale, o vizibilitate mai bună, deoarece nu ar fi nevoie de o acoperire la fel de groasă, și mai puține scurgeri.”
În Viziunea pentru explorarea spațială, NASA privește deja spre un viitor pe Lună, Marte și dincolo de acestea. Mulțumită, în parte, cercetărilor în domeniul științelor vieții aflate în curs de desfășurare astăzi, astronauții de mâine s-ar putea bucura de un sistem de susținere a vieții mai eficient… și de alimente proaspăt cultivate.
.