Na pokład Międzynarodowej Stacji Kosmicznej ISS zostanie dostarczony nowy habitat dla hodowli roślin – w pełni samowystarczalny system APH – Advanced Plant Habitat, sześcian o boku 50 cm. Umożliwi przeprowadzenie nowych eksperymentów biologicznych.

Chodzi o kolejny krok w opanowaniu technologii wytwarzania własnej żywności podczas przyszłych dalekich misji załogowych. Nowy kosmiczny ogród poleci w kierunku ISS na statku Cygnus, który wysłany zostanie 20 marca w ramach misji zaopatrzeniowej.

Zbiory w przestrzeni

Załogowa wyprawa na Marsa – kilkutygodniowy pobyt na Czerwonej Planecie i powrót na Ziemię – będzie trwała co najmniej 24 miesiące. Jest to najbliżej położona planeta, do której zamierzają dotrzeć ludzie. Aby osiągnąć odleglejsze obiekty, astronauci będą podróżowali jeszcze dłużej. Będzie to wymagało wytwarzania żywności podczas trwania misji, ponieważ ludzki organizm nie wytrzyma przyjmowania przez lata wyłącznie żywności liofilizowanej. Kilogram żywności wykorzystywanej na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej ISS kosztuje ok. 10 tys. euro. Poza tym, gdyby doszło do wyprawy międzyplanetarnej, należałoby zaopatrzyć załogę w żywność o wieloletniej trwałości (o jej smaku specjaliści dyskutują w ostatniej kolejności).

Im więcej zapasów zabierze ze sobą międzyplanetarny statek, tym większa będzie jego masa startowa i tym samym potrzeba będzie więcej paliwa, co znowu zwiększa masę startową.

W tej sytuacji wyjściem jest uprawa roślin na pokładzie statku kosmicznego i zapewnienie w ten sposób załodze świeżego pokarmu. Dlatego NASA przykłada wielką wagę do botanicznych eksperymentów na orbicie. Jednak wytwarzanie żywności w warunkach nieważkości, kontrolowanie wzrostu roślin oraz ich własności odżywczych nie jest jeszcze opanowane. Właśnie temu służy eksperyment Veggie prowadzony na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej od 2015 roku.

Na pytanie dziennikarzy, kierowane do kosmonautów po półrocznym pobycie na stacji kosmicznej – czego najbardziej brakowało im na orbicie – odpowiadają zazwyczaj: steku i sałaty. O stek będzie trudno w najbliższych latach, ale na sałatę mogą liczyć dzięki programowi Veggie.

Na zlecenie NASA amerykańska firma Orbitec skonstruowała przenośną szklarenkę – lekką, łatwą do złożenia. Na stacji liczy się każdy centymetr powierzchni, dlatego ma ona rozmiary kuchenki mikrofalowej. W stanie nieważkości nie musi stać, zostanie przymocowana do ściany taśmą klejącą. Pod sztucznym oświetleniem LED urośnie w niej sałata. Jej okres wegetacyjny wynosi 28 dni, a spożywanie nie wymaga praktycznie żadnych zabiegów.

Liście i czujniki

– Jesteśmy jeszcze daleko od dostatecznego zaopatrzenia załogi w nowalijki. Sześciu kosmonautom na razie musi wystarczyć sześć małych główek sałaty raz na miesiąc – wyjaśnia Howard Levine kierujący projektem Veggie.

Teraz, w ramach kontynuacji eksperymentu, nowy Advanced Plant Habitat będzie całkowicie zamknięty, kosmonauci nie będą się „wtrącali" do roślin. Rośliny będą rosły, tak jak poprzednio, w świetle LED.

180 czujników będzie mierzyć temperaturę, wilgotność, zawartość tlenu i wiele innych parametrów w różnych miejscach: w podłożu glebowym, w powietrzu nad rośliną, blisko korzeni, liści czy łodygi.

Puszka nerwów

Specjaliści na Ziemi będą mogli zdalnie kontrolować instalację. APH ma zautomatyzowany system nawadniania, który na podstawie telemetrii zdecyduje, kiedy rośliny potrzebują wody, i sam je podleje. Jednak astronauci będą niezbędni do siania, sadzenia i zbioru roślin. W trakcie eksperymentu nastąpi próba uprawy ziemniaków, ryżu i pszenicy, roślin o dłuższym okresie wegetacyjnym, wymagających skomplikowanych zabiegów agrotechnicznych, a potem, w fazie obróbki, suszenia ziaren, mielenia ich na mąkę, gotowania, wyrabiania ciasta, pieczenia itp.

Mimo tych trudności specjaliści z NASA biorą pod uwagę jeszcze jeden czynnik: zdrowie psychiczne kosmonautów. Rośliny mają korzystne działanie w warunkach stresu i sprzyjają dobremu samopoczuciu. W warunkach statku kosmicznego czy bazy marsjańskiej lub księżycowej jest to nie do przecenienia.

– To może być bardzo trudne, tam na górze, dla ludzi zamkniętych w czymś przypominającym puszkę konserw. W takich warunkach opiekowanie się każdego dnia roślinką dostarczy wsparcia psychologicznego, da kosmonautom wrażenie łączności z Ziemią – podkreśla Howard Levine.