A NASA hosszabb missziói a Holdra vagy akár a Marsra hetekig, hónapokig, de akár évekig is tarthatnak, és nem mindegy, mit esznek közben az űrhajósok. Jelenleg a Nemzetközi Űrállomáson előre csomagolt élelmiszereket kapnak. Ezeket a készleteket folyamatosan pótolni kell, arról nem is beszélve, hogy az idő múlásával a minőségük és a tápanyagtartalmuk is romlik. A kutatók azon dolgoznak, hogy rátaláljanak a megfelelő technológiára az űrbeli növénytermesztéshez anélkül, hogy az túl sok energiát vagy eszközt kívánna – írja a Phys.org.

A növényválasztás egy fontos lépés

Az első lépés ebben a kutatásban megtalálni azt a növényt, mely a legideálisabb jelölt. 2015-ben a NASA a miami-i Fairchild Botanikus Kerttel közösen elindította a „Földön túli növénytermesztés” projektet, melyhez több száz felső tagozatos és középiskolás tudományos csoport csatlakozott USA szerte. A feladatuk az volt, hogy különböző, az űrállomáséhoz hasonló körülmények között termesszenek növényeket. A jól teljesítő növényeket ezek után a NASA Kennedy Űrközpontjában tesztelték tovább, hogy megtudják, hogyan fejlődnek mikrogravitációban.

Űrkertek

A NASA azt is vizsgálta, hogy mely létesítmények alkalmasak a jövőbeli mikrogravitációs kertek befogadására. Az egyik ilyen rendszer a „zöldségtermesztő rendszer”, angolul Vegetable Production System, röviden Veggie, mely egy egyszerű, alacsony energiaigényű kamra hat növény számára. A magokat szövetpárnácskán nevelik, melyet a személyzet felügyel és öntöz, hasonlóan ahhoz, ahogy egy kertben tenné a Földön.

A másik rendszer a „passzív űrbéli tápanyagellátó rendszer”, angolul Passive Orbital Nutrient Delivery System, röviden Veggie PONDS, ami a Veggie platform kiegészítőjeként működik, azonban a szövetpárnák helyett olyan növénytartóba kerülnek a magok, mely önműködően biztosítja számukra a vizet és a tápanyagokat. Az „továbbfejlesztett növényélőhely”, vagy angolul Advanced Plant Habitat egy teljesen automatizált eszköz, melyben tanulmányozni lehet a növények fejlődését, és csak minimális emberi felügyeletet igényel.

Megfelelő fény és tápanyag

Az űrállomáson egy sor kísérletet folytattak mizunával (ázsiai saláta) különféle megvilágítás alatt, majd megvizsgálták a terméshozamot, tápanyagtartalmat és a mikrobiológiai szinteket. A sorozat Veg-04A, Veg-04B, és Veg-05 néven futott. Emellett a salátaleveleket összehasonlították a Földön termesztett társaikkal is, és az űrállomás személyzete értékelte azok ízét, textúráját és más tulajdonságaikat is.

A Plant Habitat-04 kísérlet során chili paprikát termesztettek, és vizsgálták a növény-mikroba kölcsönhatásokat, valamint itt is értékelték az ízt és a textúrát. Az első termést 2021. október 29-én takarították be, és 12 paprika kivételével – melyet visszaküldtek a Földre további vizsgálatokra – a személyzet el is fogyasztotta azt.

A gravitáció hatása

Az egyik legkorábbi kutatás, a PESTO azt találta, hogy a mikrogravitáció hatással van a levélfejlődésre, a növények sejtjeire és a fotoszintézishez szükséges kloroplasztiszokra (zöld színtestekre) is, azonban összességében nem okoz károsodást a növényben. Sőt, a búzanövények 10 százalékkal magasabbra nőttek földi társaikhoz képest.

A Seedling Growth kutatások rámutattak, hogy

Ez a felfedezés további tudással szolgál arról, hogyan hat a mikrogravitáció a növények fiziológiájára.