Wenn Astronauten in den kommenden Jahrzehnten zum Mond zurückkehren und den Mars besuchen, wollen sie so wenig wie möglich von der Erde bringen. Wäre es nicht großartig, wenn sie ihr eigenes Essen anbauen könnten? Forscher der Texas A & M University haben Salat in speziellen Zylindern angebaut, die den Pflanzen alles bieten, was sie zum Wachsen benötigen - aber in einer Umgebung mit sehr niedrigem Druck.
Lange Perioden völliger Dunkelheit und schlechten Bodens müssen einen begeisterten Gärtner nicht aufhalten - zumindest nicht einen, der bereit ist, diese Welt zu verlassen, um Pflanzen zu züchten.
Üppiger Salat wächst galaktisch in Zylindern, die von Forschern der Texas Agricultural Experiment Station entwickelt wurden, um die Bedingungen auf dem Mond und dem Mars nachzuahmen.
"Wir sind jetzt so weit, dass wir mit den von uns entwickelten Systemen vertraut sind, obwohl dies letztendlich möglicherweise nicht so aussieht (Labormodell)", sagte Dr. Fred Davies, Gärtner der Texas Agricultural Experiment Station.
Die Forschung, die Teil des „Salad Bowl“ -Projekts der National Air and Space Administration ist, ist insofern einzigartig, als Wissenschaftler an Universitäten die Aufgabe haben, einen Weg zu finden, um Lebensmittel unter räumlichen Bedingungen herzustellen, die auf der Erde ihresgleichen suchen.
Zwei Gewissheiten machen diese Arbeit wichtig, glauben die Forscher: Der Mensch wird weiterhin unbekannte Weiten des Universums erforschen, und wo Menschen hingehen, ist Essen ein Muss.
„Erforschung ist ein Teil unseres Blutes. Letztendlich werden wir in naher Zukunft beginnen, auf Mond- und Marsoberflächen zu leben “, sagte Davies.
Derzeit werden Lebensmittel in Mengen in Shuttles transportiert, um eine Raumfahrt zu überstehen. Das Essen wird auch zur Internationalen Raumstation für die drei Personen gebracht, die dort in sechsmonatigen Aufenthalten arbeiten.
Der Astronautentarif hat sich von „mundgerechten Lebensmitteln, die zum Essen mit den Fingern geeignet sind, und pürierten Lebensmitteln, die aus flexiblen Metall-Zahnpastatuben direkt in den Mund gepresst werden“ zu rund 200 verschiedenen Menüs entwickelt, darunter frische Tortillas und Hühnchen-Fajita-Fleisch Laut NASA-Ernährungswissenschaftlern attraktiver.
Aber letztendlich wäre eine autarke Lebensmittelproduktion von entscheidender Bedeutung, damit die Menschen länger im Weltraum leben können, so Davies.
Betreten Sie die Landwirtschaft. Der uralte Beruf beschäftigt Wissenschaftler der Weltraumforschung sehr.
Davies sagte, dass grüne Produkte im Weltraum sowohl ernährungsphysiologische als auch psychologische Vorteile haben. Während Blattsalat den Menschen mit essentiellen Nährstoffen wie Vitamin A versorgen kann, bietet er auch eine willkommene frische Textur für Astronauten, die sich schnell mit rekonstituierten Nahrungsmitteln füllen.
"Ein wichtiger Teil ist die Psychologie, etwas zu essen, das grün ist, nach etwas riecht, an das man auf der Erde gewöhnt ist, das eine gewisse Textur und etwas Frische hat", sagte Davies.
Die Entwicklung von Geräten, mit denen Menschen in den Weltraum geschleudert werden können, war für Ingenieure weniger eine Herausforderung als die Suche nach Wegen, um Lebensmittel anzubauen. Hauptsächlich existieren alle irdischen Bedingungen, die Pflanzen zum Gedeihen bringen, entweder nicht oder sind im Weltraum sehr unterschiedlich.
Der Mond hat zum Beispiel keinen atmosphärischen Druck (wichtig für die Entwicklung von Wolken und Niederschlägen) und nur ein Sechstel der Schwerkraft der Erde. Seine Tage oder Lichtperioden dauern ungefähr einen Monat auf der Erde und werden von zwei Wochen Dunkelheit gefolgt, betonte Davies. Und es hat keinen Kohlenstoff, der für die Photosynthese essentiell ist.
Der Mars hingegen hat eine Atmosphäre, die zu 95 Prozent aus Kohlendioxid besteht, und einen Luftdruck, der ein Hundertstel des Erddrucks beträgt. Und während ein Mars-Tag etwas länger ist als der 24-Stunden-Zeitraum der Erde, steht weniger Licht für das Pflanzenwachstum zur Verfügung, stellte der Forscher fest.
Um herauszufinden, wie man Pflanzen im Weltraum züchtet, mussten Wissenschaftler zunächst herausfinden, was über die Pflanzenproduktion bekannt ist. Sie mussten auch Wachstumskammern entwerfen, bauen und betreiben, um unter raumähnlichen Bedingungen arbeiten zu können. Das bedeutete, Kammern zu entwickeln, die unter niedrigem Druck arbeiten und Pflanzen mit dem versorgen, was zur Photosynthese benötigt wird, oder um zu wachsen und ausreichende Mengen an Nahrung zu liefern.
Bisher haben ihre Untersuchungen gezeigt, dass es den Pflanzen unter Niederdruckbedingungen besser geht.
"Der Vorteil des niedrigen Drucks bedeutet, dass wir weniger Materialien haben müssen, was weniger Kosten bedeutet", sagte Dr. Ron Lacey, Agraringenieur der Experiment Station. "Es ist jedoch eine große Herausforderung, ein System zu schaffen, mit dem Pflanzen unter niedrigem Druck wachsen können."
Lacey sagte, dass frühere Forschungen an solchen Systemen zahlreiche Probleme mit Leckagen hatten - möglicherweise das gesamte Luftvolumen an einem Tag.
"Aber wir konnten ein sehr dichtes System schaffen, das nur etwa 1,5 Prozent seines Volumens pro Tag oder weniger ausläuft", sagte Lacey, "und wir sehen einige sehr interessante Dinge (mit Pflanzenwachstum)."
"Wir haben festgestellt, dass die Pflanzen bei niedrigem Druck besser wachsen und dass das Gas Ethylen einen großen Einfluss auf das Pflanzenwachstum hat", sagte Dr. Chuan He, Forscher der Experimentierstation, der den Salat pflanzt, erntet und auf Qualität analysiert. Pflanzen unter niedrigem Druck produzieren nachts weniger Ethylen und verbrauchen weniger Kohlenhydrate (geringere Atmung in der Dunkelperiode), wodurch größere Kopfsalate entstehen.
Er, der sagte, Pflanzen auf dem Mars zu pflegen, sei sein gewünschter Beruf, hat das Produkt seiner Arbeit probiert.
"Der Salat schmeckt eigentlich ganz gut", sagte er.
Davies bemerkte, dass Pflanzen auch nützlich sind, um Sauerstoff zu produzieren und Kohlendioxid zu reduzieren, beides wichtige Faktoren für den Menschen.
"Es kann sein, dass diese Pflanzen in speziellen Wachstumskammern auf dem Mars und dem Mond unter der Erde wachsen", sagte Davies. "Sie suchen nach Möglichkeiten, um Licht auf dem Mond einzufangen und zu speichern und dieses Licht später zu nutzen."
Originalquelle: Pressemitteilung der Texas A & M University
