NASA handler om å løse utfordringer, og målet om å ha en langvarig tilstedeværelse i rommet, eller en koloni på Mars eller en annen verden, er fullt av utfordringer, inkludert nødvendigheten av å dyrke mat. Forskere ved Kennedy Advanced Life Support Research jobber med Prototype Lunar / Mars Greenhouse Project for å prøve å møte den utfordringen.
Prototype Lunar / Mars Greenhouse Project (PLMGP) handler om dyrking av grønnsaker for astronauter under lengre opphold på Månen, på Mars eller hvor som helst de ikke kan leveres på nytt fra Jorden. Utover dyrking av mat, har prosjektet som mål å forstå hvordan matproduksjonssystemer også kan være en del av livsstøttesystemer.
"Tilnærmingen bruker planter for å skrubbe karbondioksid, samtidig som den gir mat og oksygen." - Dr. Ray Wheeler
"Vi jobber med et team av forskere, ingeniører og små bedrifter ved University of Arizona for å utvikle et lukket sløyfesystem. Tilnærmingen bruker planter for å skrubbe karbondioksid, samtidig som den gir mat og oksygen, sier Dr. Ray Wheeler, forsker i Kennedy Advanced Life Support Research.
Prototypen i seg selv er et oppblåsbart, distribuerbart system som forskere kaller et bioregenerativt livsstøttesystem. Når avlinger dyrkes, resirkulerer systemet, vanner, resirkulerer avfall og gir nytt liv til luften.
Systemet er hydroponisk, så ingen jord trenger. Vann som enten blir brakt med på oppdrag eller samlet på stedet - på Månen eller på Mars for eksempel - er beriket med næringssalter, og flyter kontinuerlig gjennom plantesrotsystemer. Luft i systemet blir også resirkulert. Astronauter puster ut karbondioksid, som planter tar opp. Gjennom fotosyntesen produserer plantene oksygen til astronautene.
"Vi etterligner hva plantene ville hatt hvis de var på jorden og benytter seg av disse prosessene til livsstøtte," sier Dr. Gene Giacomelli, direktør for kontrollert miljø Landbrukssenter ved University of Arizona. "Hele systemet til månedrivhuset representerer på en liten måte de biologiske systemene som er her på jorden."
"Hele systemet til månedrivhuset representerer på en liten måte de biologiske systemene som er her på jorden." - Dr. Gene Giacomelli
En sentral del av et system som dette er å vite hva astronauter vil ha med seg, og hvilke ressurser de kan finne på deres destinasjon. Dette inkluderer hvilken type planter og frø som vil være nødvendig, samt hvor mye vann som kan være tilgjengelig når astronauter når målet. Metoder for å trekke ut vann på Mars eller månen blir også undersøkt og utviklet.
Selv om nødvendig vann kan finnes på stedet på Mars og månen, betyr det neppe at det er enkle steder å dyrke mat. Astronauter må beskyttes mot stråling, og det samme vil avlinger. Disse drivhuskamrene måtte gravlegges under jorden, noe som betyr at det også er behov for spesialiserte lyssystemer.
"Vi har lyktes med å bruke elektrisk LED (lysdiode) belysning for å dyrke planter," sa Dr. Wheeler. "Vi har også testet hybrider ved bruk av både naturlig og kunstig belysning." Sollys kan fanges opp med lyskonsentratorer som sporer solen og deretter overfører lyset til kammeret ved å bruke fiberoptiske bunter.
Disse systemene er ikke NASAs første erfaring med å dyrke avlinger i verdensrommet. Eksperimenter ombord den internasjonale romstasjonen (ISS) har vært en viktig del av forskningen på avlingsproduksjon i ikke-landlige miljøer. Veggie Plant Growth System var NASAs første forsøk, og astronauter høste vellykket salat fra det systemet.
Jorden har veletablerte systemer for å opprettholde liv, og dette prosjektet handler om å ta noe av det til fjerne destinasjoner i verdensrommet.
"Jeg synes det er interessant å tenke på at vi tar med oss våre jordiske følgesvenner," sa Wheeler. "Selv om det kan være måter å konstruere rundt det når det gjelder oppbevaring og tilførsel på nytt, ville det ikke være like bærekraftig. Drivhusene gir en mer autonom tilnærming til langvarig leting på månen, Mars og utover. ”
