NASA: n tehtävänä on ratkaista kaikki haasteet, ja tavoite pitkittyneestä läsnäolosta avaruudessa tai siirtokunnasta Marsissa tai muussa maailmassa on täynnä haasteita, mukaan lukien tarpeen kasvattaa ruokaa. Kennedy Advanced Life Support Research -sivustotutkijat työskentelevät Lunar / Mars Greenhouse -projektin prototyypin kanssa yrittääkseen vastata haasteeseen.
Lunar / Mars Greenhouse Project -prototyyppi (PLMGP) on tarkoitettu vihannesten kasvattamiseen astronauteille pidempään oleskeluun Kuussa, Marsissa tai muualla, jota ei voida palauttaa maasta. Ruoanviljelyn lisäksi hankkeen tavoitteena on ymmärtää, kuinka ruoanviljelyjärjestelmät voivat olla myös osa elämää tukevia järjestelmiä.
"Lähestymistavassa kasveja käytetään puhdistamaan hiilidioksidia, samalla kun ne tarjoavat ruokaa ja happea." - Tohtori Ray Wheeler
”Kehitämme suljetun silmukan järjestelmää yhteistyössä tutkijoiden, insinöörien ja pienyritysten kanssa Arizonan yliopistossa. Lähestymistavassa käytetään kasveja puhdistamaan hiilidioksidia tarjoamalla samalla ruokaa ja happea ”, kertoi Kennedyn edistyneen elämäntuen tutkimuksen johtava tutkija tri Ray Wheeler.
Itse prototyyppi on puhallettava, asennettava järjestelmä, jota tutkijat kutsuvat biogeneratiiviseksi elämäntukijärjestelmäksi. Kasvien kasvaessa järjestelmä kierrättää vettä, kierrättää jätteet ja elvyttää ilmaa.
Järjestelmä on hydroponinen, joten maaperää ei tarvita. Vesi, joka joko viedään virkamatkoihin tai kerätään paikan päällä - esimerkiksi Kuussa tai Marsissa -, on rikastettu ravintoaineiden suoloilla ja virtaa jatkuvasti kasvien juurijärjestelmien läpi. Myös järjestelmän ilma kierrätetään. Astronautit hengittävät hiilidioksidia, jonka kasvit absorboivat. Fotosynteesin avulla kasvit tuottavat happea astronauteille.
"Jäljittelemme mitä kasveilla olisi, jos ne olisivat maapallolla, ja hyödynnämme näitä prosesseja elämän tukemiseen", kertoi Arizonan yliopiston hallitun ympäristön maatalouden keskuksen johtaja tri Gene Giacomelli. "Koko kuun kasvihuonejärjestelmä edustaa pienellä tavalla biologisia järjestelmiä, jotka ovat täällä maan päällä."
"Koko kuun kasvihuonejärjestelmä edustaa pienellä tavalla biologisia järjestelmiä, jotka ovat täällä maan päällä." - tri Gene Giacomelli
Tärkeä osa tällaista järjestelmää on tietää, mitä astronautit joutuvat mukanaan, ja mitä resursseja he voivat löytää määränpäähänsä. Tämä sisältää minkä tyyppisiä kasveja ja siemeniä tarvitaan, sekä kuinka paljon vettä voi olla saatavana, kun astronautit saavuttavat määränpäähänsä. Veden ottomenetelmiä Marsille tai Kuulle tutkitaan ja kehitetään.
Vaikka tarvittava vesi löytyy in situ Marsista ja Kuusta, se tuskin tarkoittaa, että nämä ovat helppoja paikkoja kasvattaa ruokaa. Astronautit on suojattava säteilyltä, samoin sato. Nämä kasvihuonekammiat joutuisi hautaamaan maan alle, mikä tarkoittaa myös erityisiä valaistusjärjestelmiä.
"Olemme onnistuneet käyttämään sähköisiä LED-valaisimia kasvien viljelyyn", tohtori Wheeler kertoi. "Olemme myös testanneet hybridejä sekä luonnollisella että keinotekoisella valaistuksella." Auringonvalo voitaisiin sieppata valokonsentraattoreilla, jotka seuraavat aurinkoa ja kuljettavat sitten valon kammioon kuituoptisilla kimppuilla.
Nämä järjestelmät eivät ole NASAn ensimmäinen kokemus viljelykasvien viljelystä avaruudessa. Kansainvälisen avaruusaseman (ISS) kokeilut ovat olleet tärkeä osa tutkimusta kasvinviljelystä muualla kuin maapallon ympäristöissä. Veggie Plant Growth System oli NASA: n ensimmäinen yritys, ja astronautit korjasivat salaatin onnistuneesti tästä järjestelmästä.
Maapallolla on vakiintuneet järjestelmät elämän ylläpitämiseksi, ja tämän projektin tarkoituksena on viedä osa niistä kaukaisiin kohteisiin avaruudessa.
"Minusta on mielenkiintoista ajatella, että otamme maanpäälliset kumppanimme mukana", Wheeler sanoi. "Vaikka sen ympärille voi olla tapoja suunnitella varastoinnin ja varaston suhteen, se ei olisi yhtä kestävä. Kasvihuoneet tarjoavat autonomisemman lähestymistavan pitkäaikaiseen etsintään kuuhun, Marsiin ja sen ulkopuolelle. ”
