Terwijl anderen tijdens de pandemie zuurdesemstarter hebben geperfectioneerd of chocoladekoekjes hebben opgeklopt, NASA-wetenschapper Max Coleman heeft in zijn keuken gezwoegd over containers met babyradijs - allemaal in naam van de wetenschap.

Waarom radijs?

"Ze zijn eerder in de ruimte gebruikt, en ze ontkiemen heel, erg snel, ' zegt Coleman.

Eerder, andere onderzoekers hadden radijzen naar het internationale ruimtestation gestuurd, en nu, Coleman en zijn collega's hopen te helpen bij de zoektocht naar astronauten om uiteindelijk hun eigen voedsel op het maanoppervlak te verbouwen.

Het team van 13 probeert - fysiek en chemisch - maanoppervlakte te simuleren, of regoliet, hier op aarde, inclusief details zoals hoe snel water wordt geabsorbeerd tussen maangrondkorrels, hoe groot de deeltjes zijn, en welke verhoudingen van mineralen zijn ideaal.

Videovergaderingen Plant het zaadje

Coleman en team deden meer dan een jaar onderzoek in het Jet Propulsion Laboratory van NASA in Zuid-Californië en stonden op het punt om hands-on tests te starten van sensoren die uiteindelijk op de maan zouden kunnen worden gebruikt. Verplicht telewerk naar aanleiding van het coronavirus doorbrak die plannen.

Vervolgens, op een dag in april tijdens een videoteambijeenkomst vanuit huis, een idee ontsproot in Coleman's hoofd voor een zelfgemaakt radijslab. Ze bespraken hoe ze konden, hypothetisch, probeer wat radijzen te kweken zonder voedingsstoffen en sommige met een kleine hoeveelheid voedingsstoffen.

"Laten we hier niet over theoretiseren; waarom doen we het niet gewoon!" was Coleman's strijdkreet. En voordat de virtuele vergadering was afgelopen, hij had online een partij radijszaadjes gekocht om thuis te laten bezorgen. Een daaropvolgende videovergadering leidde tot een nieuwe impulsaankoop. "Videochats prikkelen mij duidelijk, " grapt Coleman. Deze keer, het was woestijnzand, die vaak wordt verkocht om als toplaag te worden gebruikt om kamerplanten er mooi uit te laten zien.

Gewapend met de radijszaadjes en het woestijnzand, Coleman was klaar voor serieuze zaken.

"We proberen te laten zien dat astronauten de tuinbouw kunnen gebruiken om hun eigen voedsel op de maan te verbouwen. " legt hij uit. "We willen een kleine stap in die richting zetten, om aan te tonen dat maangrond stoffen bevat die eruit kunnen worden gehaald als voedingsstoffen voor planten. Dit omvat het verkrijgen van de juiste chemische elementen zodat planten chlorofyl kunnen maken en celwanden kunnen laten groeien."

Omdat de maan altijd naar de aarde is gericht terwijl hij elke maand om onze planeet draait, het draait in wezen eenmaal per maand om zijn as. De maantijdlijn (één maandag is gelijk aan 28 aardse dagen, 14 dagen daglicht) maakt snelkiemende radijsjes een goede gok voor relatief snelle experimentresultaten. Het zal mogelijk zijn om het experiment in één maandag te voltooien, beginnen net na zonsopgang.

Onderzoek in de thuiskeuken

Coleman begon zijn eerste radijsexperiment door keukenpapier in kleine vierkantjes te snijden, water toevoegen, ze in een container stoppen, dan stop je drie radijszaadjes in een diepte van een halve inch. Er is er maar één ontkiemd - blijkbaar degene die op de een of andere manier genoeg zuurstof kreeg om te ontkiemen. Toen het zand eenmaal was aangekomen, Coleman gooide de papieren handdoeken weg en begon het te gebruiken in een vier-compartimenten delicatessencontainer.

Hij deed verschillende hoeveelheden water in de vier secties. Het resultaat:Radijs in de sectie met het minste water ontkiemt het eerst en het beste, wat interessant was omdat hij zegt, "we willen zien met hoeveel water we weg kunnen komen." Coleman voegt toe, "Dit had meteen invloed op hoe we het experiment met water en maangrond zouden doen als we het naar de maan zouden krijgen." Hij beschouwt dit als een voorbeeld van serendipiteit in onderzoek.

Coleman deed ook een inval in de keuken om eetstokjes te halen om gaten in de grond te maken voor elk zaadje. En op een gegeven moment hij voegde aan het aanrecht "elektroden" toe om het vochtgehalte te meten en de verdamping in het woestijnzand te volgen:hij vouwde aluminiumfolie vier of vijf keer om een ​​strook te maken, gebruikte vervolgens zijn batterijtester om de elektrische weerstand van het water te meten.

Het onderzoek van het team is gericht op biologisch in-situ gebruik van hulpbronnen - het aanpakken van uitdagingen als waar voedsel te krijgen in tegenstelling tot hoe water en zuurstof te krijgen. Coleman legt uit dat voor toekomstige astronauten, "hoe meer je kunt gebruiken wat er al is, hoe efficiënter je kunt zijn omdat je niet zoveel hoeft mee te nemen." Hun specifieke werk is het ontwikkelen van een kleine lading op een commercieel ruimtevaartuig dat naar de maan gaat, die, indien geselecteerd, zou worden afgeleverd op het maanoppervlak via het NASA Commercial Lunar Payload Services (CLPS) -initiatief. Het team was van plan het experiment te ontwikkelen als een geschikte lading voor een CLPS-ruimtevaartuig in termen van grootte, massa, Benodigd vermogen, en communicatiebehoeften.

Door naar de maan te gaan, het radijs-experiment zou een aanvulling zijn op de voorgangers van planten die werden getest onder microzwaartekrachtomstandigheden op het ruimtestation. Bijvoorbeeld, het momenteel vliegende Groenteproductiesysteem, of Veggie, kenmerken planten die groeien in speciaal voorbereide grond, met als doel om uiteindelijk voedsel te leveren aan ruimtestationastronauten.

"We kunnen hier op aarde niet goed testen met perfecte maangrond, maar we doen hier zoveel als we kunnen. Dan willen we laten zien dat het echt werkt op de maan, ' zegt Coleman.

Hoofdonderzoeker Pamela E. Clark leidt het JPL-radijsonderzoeksteam, waaronder John Elliott, wie is het project begonnen, en Gerard Voecks, die met Coleman werkt aan metingen. Samen, ze ontwerpen het potentiële maanexperiment en een lading die maangrond in een kamer zou stoppen, waar water en lucht zouden worden toegevoegd in een poging om radijs te kweken. JPL's Human/Robotic and Emerging Capabilities Office financiert het huidige werk.

Jonge geesten laten groeien

Coleman heeft het kiemende radijs-experiment met zijn smartphone gedocumenteerd en de voortgang gedeeld met zijn 7-jarige kleindochter, Lillibette, in Engeland. Hij bestelde zelfs een tweede aankoop van radijszaad voor haar. Haar reactie op haar grootvader? "Ik zou ze kunnen planten en radijsjes kunnen eten, of ik zou ze kunnen planten en doen wat je doet."

Coleman zegt dat als het concept van de maanlading op een dag zou vliegen, Lillibette en andere kinderen kunnen de missie misschien volgen. Het team is van plan om een ​​kleine, eenvoudige camera, en afbeeldingen en andere gegevens beschikbaar te stellen zodat, zoals hij het zich voorstelt, "Kinderen van de aarde kunnen radijs zien groeien op de maan."