NASA je o řešení výzev a cíl mít dlouhodobou přítomnost ve vesmíru nebo kolonii na Marsu nebo jiném světě je plný výzev, včetně nutnosti pěstování potravin. Vědci z Kennedy Advanced Life Support Research pracují na projektu Prototype Lunar/Mars Greenhouse Project, aby se pokusili čelit této výzvě.
The Prototyp projektu Lunar/Mars skleník (PLMGP) je o pěstování zeleniny pro astronauty během delších pobytů na Měsíci, na Marsu nebo kdekoli, kde ji nelze zásobovat ze Země. Kromě pěstování potravin je cílem projektu porozumět tomu, jak mohou být systémy pěstování potravin také součástí systémů podpory života.
'Tento přístup využívá rostliny k čištění oxidu uhličitého a zároveň poskytuje jídlo a kyslík.' – Dr. Ray Wheeler
„Pracujeme s týmem vědců, inženýrů a malých podniků na Arizonské univerzitě na vývoji systému s uzavřenou smyčkou. Tento přístup využívá rostliny k čištění oxidu uhličitého a zároveň poskytuje potravu a kyslík,“ řekl Dr. Ray Wheeler, hlavní vědec Kennedy Advanced Life Support Research.
Prototyp samotný je nafukovací, rozmístitelný systém, který výzkumníci nazývají bioregenerativní systém podpory života. Při pěstování plodin systém recykluje vodu, recykluje odpad a oživuje vzduch.
Systém je hydroponické , takže není potřeba žádná půda. Voda, která je buď přivezena na mise, nebo shromážděná in situ – například na Měsíci nebo na Marsu – je obohacena živnými solemi a nepřetržitě protéká kořenovými systémy rostlin. Vzduch v systému je také recyklován. Astronauti vydechují oxid uhličitý, který rostliny absorbují. Prostřednictvím fotosyntézy rostliny produkují kyslík pro astronauty.
Tato 18 stop dlouhá trubice je prototypem bioregenerativního systému podpory života. Systém pěstuje plodiny, ale také regeneruje vodu a vzduch. Je to v Centru zemědělství kontrolovaného prostředí Arizonské univerzity. Obrázek: University of Arizona
'Napodobujeme to, co by rostliny měly, kdyby byly na Zemi, a využíváme tyto procesy k podpoře života,' řekl Dr. Gene Giacomelli, ředitel Centra kontrolovaného zemědělství na Arizonské univerzitě. 'Celý systém měsíčního skleníku představuje v malém smyslu biologické systémy, které jsou zde na Zemi.'
'Celý systém měsíčního skleníku představuje v malém smyslu biologické systémy, které jsou zde na Zemi.' – Dr. Gene Giacomelli
Klíčovou součástí systému, jako je tento, je vědět, co si astronauti budou muset vzít s sebou a jaké zdroje mohou v cíli najít. To zahrnuje, jaký typ rostlin a semen bude potřeba, stejně jako kolik vody může být k dispozici, až astronauti dosáhnou svého cíle. Zkoumány a vyvíjeny jsou také metody získávání vody na Marsu nebo Měsíci.
I když lze potřebnou vodu nalézt in situ na Marsu a Měsíci, stěží to znamená, že jsou to snadná místa pro pěstování potravin. Astronauti musí být chráněni před radiací, stejně jako plodiny. Tyto skleníkové komory by musely být zakopány pod zemí, což znamená, že jsou také vyžadovány specializované osvětlovací systémy.
'Byli jsme úspěšní v používání elektrického osvětlení LED (světlo emitující diody) k pěstování rostlin,' řekl Dr. Wheeler. 'Také jsme testovali hybridy využívající přirozené i umělé osvětlení.' Sluneční světlo by mohlo být zachyceno pomocí světelných koncentrátorů, které sledují slunce a poté přenášejí světlo do komory pomocí svazků optických vláken.
Tyto systémy nejsou první zkušeností NASA s pěstováním plodin ve vesmíru. Experimenty na palubě Mezinárodní vesmírné stanice (ISS) byly důležitou součástí výzkumu produkce plodin v mimozemském prostředí. The Vegetariánský systém růstu rostlin byl prvním pokusem NASA a astronauti z tohoto systému úspěšně sklidili salát.
Astronaut NASA Shane Kimbrough sklízí salát z „VEGGIE“ na Mezinárodní vesmírné stanici. Obrázek: NASA
Země má dobře zavedené systémy pro udržení života a celý tento projekt je o přemístění některých z nich do vzdálených destinací ve vesmíru.
'Myslím, že je zajímavé zvážit, že s sebou bereme naše pozemské společníky,' řekl Wheeler. „I když mohou existovat způsoby, jak to zkonstruovat, pokud jde o skladování a doplňování, nebylo by to tak udržitelné. Skleníky poskytují autonomnější přístup k dlouhodobému průzkumu Měsíce, Marsu i mimo něj.