NASA se bavi rješavanjem izazova, a cilj dugotrajne prisutnosti u svemiru, koloniji na Marsu ili nekom drugom svijetu, pun je izazova, uključujući i nužnost uzgoja hrane. Znanstvenici iz Kennedy Advanced Life Support Research rade na projektu staklenika Prototype Lunar/Mars kako bi pokušali odgovoriti na taj izazov.
The Projekt prototipa staklenika Lunar/Mars (PLMGP) se bavi uzgojem povrća za astronaute tijekom duljeg boravka na Mjesecu, Marsu ili bilo gdje gdje se ne može opskrbiti sa Zemlje. Osim uzgoja hrane, projekt ima za cilj razumjeti kako sustavi za uzgoj hrane također mogu biti dio sustava za održavanje života.
'Pristup koristi biljke za čišćenje ugljičnog dioksida, a istovremeno osigurava hranu i kisik.' – dr. Ray Wheeler
“Radimo s timom znanstvenika, inženjera i malih poduzeća na Sveučilištu Arizona na razvoju sustava zatvorene petlje. Pristup koristi biljke za čišćenje ugljičnog dioksida, istovremeno osiguravajući hranu i kisik”, rekao je dr. Ray Wheeler, vodeći znanstvenik u Kennedy Advanced Life Support Research.
Sam prototip je sustav na napuhavanje koji se može postaviti, a koji istraživači nazivaju bioregenerativnim sustavom za održavanje života. Kako se usjevi uzgajaju, sustav reciklira, vodu, reciklira otpad i revitalizira zrak.
Sustav je hidroponski , tako da nije potrebno tlo. Voda koja se donosi sa sobom u misije ili se skuplja in situ - na primjer na Mjesecu ili Marsu - obogaćena je hranjivim solima i kontinuirano teče kroz korijenske sustave biljaka. Zrak u sustavu se također reciklira. Astronauti izdišu ugljični dioksid koji biljke apsorbiraju. Kroz fotosintezu, biljke proizvode kisik za astronaute.
Ova cijev duga 18 stopa prototip je bioregenerativnog sustava za održavanje života. Sustav uzgaja usjeve, ali i regenerira vodu i zrak. Nalazi se u Centru za poljoprivredu kontroliranog okoliša Sveučilišta Arizona. Slika: Sveučilište u Arizoni
'Imitiramo ono što bi biljke imale da su na Zemlji i koristimo te procese za održavanje života', rekao je dr. Gene Giacomelli, direktor Centra za poljoprivredu kontroliranog okoliša na Sveučilištu Arizona. “Cijeli sustav mjesečevog staklenika predstavlja, na mali način, biološke sustave koji su ovdje na Zemlji.”
“Cijeli sustav mjesečevog staklenika predstavlja, na mali način, biološke sustave koji su ovdje na Zemlji.” – dr. Gene Giacomelli
Ključni dio ovakvog sustava je znati što će astronauti morati ponijeti sa sobom i koje resurse mogu pronaći na svom odredištu. To uključuje koja će vrsta biljaka i sjemena biti potrebna, kao i koliko bi vode moglo biti dostupno kada astronauti stignu na svoje odredište. Istražuju se i razvijaju i metode vađenja vode na Marsu ili Mjesecu.
Čak i ako se potrebna voda može pronaći in situ na Marsu i Mjesecu, to teško da znači da su to mjesta za uzgoj hrane. Astronauti moraju biti zaštićeni od zračenja, pa tako i usjevi. Te bi stakleničke komore morale biti zakopane pod zemljom, što znači da su također potrebni specijalizirani sustavi rasvjete.
'Bili smo uspješni u korištenju električne LED (svjetlosne diode) rasvjete za uzgoj biljaka', rekao je dr. Wheeler. “Također smo testirali hibride koristeći prirodnu i umjetnu rasvjetu.” Solarno svjetlo moglo bi se uhvatiti svjetlosnim koncentratorima koji prate sunce i zatim prenose svjetlost u komoru pomoću snopova optičkih vlakana.
Ovi sustavi nisu prvo NASA-ino iskustvo u uzgoju usjeva u svemiru. Eksperimenti na Međunarodnoj svemirskoj postaji (ISS) bili su važan dio istraživanja proizvodnje usjeva u nezemaljskim okruženjima. The Sustav za rast biljaka povrća bio je NASA-in prvi pokušaj, a astronauti su uspješno ubrali salatu iz tog sustava.
NASA-in astronaut Shane Kimbrough bere salatu s 'VEGGIE' na Međunarodnoj svemirskoj postaji. Slika: NASA
Zemlja ima dobro uhodane sustave za održavanje života, a ovaj projekt je usmjeren na odnošenje dijela toga na udaljena odredišta u svemiru.
'Mislim da je zanimljivo uzeti u obzir da sa sobom vodimo naše zemaljske suputnike', rekao je Wheeler. “Iako možda postoje načini da se to osmisli u smislu odlaganja i opskrbe, to ne bi bilo tako održivo. Staklenici pružaju autonomniji pristup dugotrajnom istraživanju na Mjesecu, Marsu i šire.”
