science >> Wetenschap >  >> Astronomie

De uitdaging van tuinieren in de ruimte:een gigantisch blad voor de mensheid

Tomaten groeien in een LED-verlichte doos, vergelijkbaar met wat astronauten gebruiken om sla te telen op het internationale ruimtestation, in Fairchild Tropical Botanic Garden in Miami op 25 april, 2018

Het is niet gemakkelijk om groene vingers te hebben in de ruimte.

Zonder zwaartekracht, zaden kunnen wegdrijven. Water stroomt niet, maar kloddert op en kan de wortels verdrinken. En kunstlicht en ventilatoren moeten precies goed worden gemonteerd om de zon en wind na te bootsen.

Maar NASA heeft besloten dat tuinieren in de ruimte cruciaal zal zijn voor de volgende generatie ontdekkingsreizigers. die zich moeten voeden met missies naar de maan of Mars die maanden of jaren kunnen duren.

Noodzakelijke voedingsstoffen, zoals vitamine C en K, breken na verloop van tijd af in gevriesdroogd voedsel. Zonder hen, astronauten worden steeds kwetsbaarder voor infecties, slechte bloedstolling, kanker en hartaandoeningen.

Dus de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie heeft zich tot professionele botanici en beginnende tuiniers gewend:middelbare scholieren, in feite - om hen te helpen oefenen.

"Er zijn tienduizenden eetbare planten op aarde die vermoedelijk nuttig zouden zijn, en het wordt een groot probleem om te kiezen welke van die planten het beste zijn om voedsel voor astronauten te produceren, " legde Carl Lewis uit, directeur van de Fairchild Tropical Botanic Garden, die de inspanning leidt.

"En dat is waar we binnenkomen."

Nuttige zwakheden

De tuin in Miami heeft 106 plantensoorten geïdentificeerd die het goed zouden kunnen doen in de ruimte, inclusief winterharde kool en bladsla.

Ze hebben er 15 ingehuurd, 000 student-botanici van 150 scholen om planten te kweken in ruimteachtige omstandigheden in hun eigen klaslokalen.

Het vierjarige project is ongeveer halverwege, en wordt betaald door een subsidie ​​van $ 1,24 miljoen van NASA.

Door gebruik te maken van trays die zijn opgetuigd met lampen die lijken op de kweekkasten die in de ruimte worden gebruikt, studenten moeten de planten verzorgen en gegevens over hun voortgang registreren, die uiteindelijk wordt gedeeld met NASA.

"We gebruiken geen standaard tuingereedschap, " zei Rhys Campo, een 17-jarige middelbare scholier die dit jaar probeerde rode romaine sla te telen.

"We hebben opstellingen die veel meer hightech zijn."

Middelbare scholieren die gespecialiseerd zijn in botanie wonen een evenement bij in Fairchild Tropical Botanic Garden in Miami, waar ze praten over ruimtetuinieren met astronauten Ricky Arnold en Drew Feustel via een video-downlink vanaf het internationale ruimtestation

Nog altijd, sommige planten krijgen te veel water, sommige klaslokalen zijn warmer of kouder dan andere, en vakantiepauzes kunnen de kweekboxen onbeheerd achterlaten.

In de klas van Campo, de sla is opgedroogd, en studenten konden het niet proeven.

Dergelijke zwakheden zijn een onverwacht maar nuttig onderdeel van het project gebleken, zei NASA-plantwetenschapper Gioia Massa.

"Als je een plant hebt die het goed doet in al die variabiliteit, de kans is groot dat de plant het goed doet in de ruimte, "Zei ze tegen AFP.

Nieuwe texturen

Astronauten die in het ruimtestation wonen, 250 mijl (400 kilometer) boven de aarde hebben hun deel van de mislukkingen ondervonden tijdens het tuinieren in een baan, te.

De eerste draagbare kweekbak voor ruimte, voorzien van led-verlichting, genaamd Veggie, werd in 2014 getest op de buitenpost in een baan om de aarde.

Een deel van de sla ontkiemde niet, en sommigen stierven van de droogte.

Maar astronauten bleven proberen, en uiteindelijk namen ze in 2015 hun eerste hap NASA-goedgekeurde in de ruimte gekweekte sla.

Nutsvoorzieningen, er zijn twee Veggie kweekkasten bij het ISS, samen met een derde genaamd de Advanced Plant Habitat.

Het voedsel dat wordt verbouwd, wordt slechts af en toe geoogst, en bedraagt ​​slechts een blad of twee per astronaut, maar het is het waard, zei NASA-astronaut Ricky Arnold, tijdens een live video-downlink met studenten op Fairchild vorige maand.

"De texturen van voedsel lijken allemaal erg op elkaar, " zei hij over het gevriesdroogde tarief dat beschikbaar is aan boord van het ISS.

"Als we hier onze eigen sla kunnen oogsten, gewoon een andere textuur hebben om van te genieten is echt een leuke afwisseling van het standaardmenu."

JoLynne Woodmansee (L), een leraar aan de BioTECH High School, zit met haar studenten tijdens een evenement in Fairchild Tropical Botanic Garden in Miami op 25 april, 2018, waar studenten live spraken met astronauten op het internationale ruimtestation

De ideale ruimte veggie

Planten hebben geen zwaartekracht nodig om te groeien. Ze oriënteren zich gewoon op het licht.

Volgens Massa, een goede ruimteplant moet compact zijn en veel eetbaar voedsel produceren.

Planten moeten het ook goed doen in een ruimteschip als het ISS, die een temperatuur heeft van 71 graden Fahrenheit (22 Celsius), 40 procent relatieve vochtigheid, en hoge kooldioxide-sommige 3, 000 delen per miljoen.

"Dat is iets waar planten niet aan gewend zijn, "zei Massa. "Op aarde is het ongeveer 400 ppm."

Onder een systeem dat Massa beschrijft als verwant aan hydrocultuur, maar niet precies hetzelfde, ruimteplanten moeten ook ontkiemen uit een plantenkussen met slechts een kleine hoeveelheid vuil, doen het goed onder LED-verlichting, en microbieel redelijk schoon zijn, omdat het moeilijk is om groenten in de ruimte te wassen.

Sommige van de door studenten geteste gewassen zullen naar verwachting in de komende maanden worden gelanceerd, inclusief dragon sla en extra dwerg paksoi.

Tegen volgend jaar, tomaten zouden op het menu kunnen staan.

Verbinding met aarde

NASA onderzoekt de mogelijkheid van robotachtig tuinieren in de ruimte, om het proces te automatiseren, zodat de bemanning zich op andere taken kan concentreren.

Maar veel astronauten zeggen dat ze graag voor planten zorgen, omdat het hen helpt een verbinding met de aarde te behouden.

"De psychologische voordelen kunnen belangrijk zijn voor astronauten, " zei NASA-onderzoeker Trent Smith.

Trouwens - zoals veel tuinders weten - is het niet het einde van de wereld als een perceel opdroogt of wordt verslonden door schimmel.

"Wat de leerlingen leren, is dat fouten maken oké is, " zei JoLynne Woodmansee, een leraar aan de BIOTech High School in Miami.

"Het hele proces van wetenschap draait om bouwen. Je kunt niet iets nieuws leren zonder een fout te maken."

© 2018 AFP