Η NASA έχει να κάνει με την επίλυση προκλήσεων και ο στόχος της παρατεταμένης παρουσίας στο διάστημα ή μιας αποικίας στον Άρη ή σε κάποιον άλλο κόσμο, είναι γεμάτη προκλήσεις, συμπεριλαμβανομένης της ανάγκης καλλιέργειας τροφίμων. Οι επιστήμονες στο Kennedy Advanced Life Support Research εργάζονται στο Πρωτότυπο Lunar / Mars Greenhouse Project για να προσπαθήσουν να ανταποκριθούν σε αυτήν την πρόκληση.
Το πρωτότυπο Lunar / Mars Greenhouse Project (PLMGP) αφορά την καλλιέργεια λαχανικών για αστροναύτες κατά τη διάρκεια παρατεταμένων διαμονών στη Σελήνη, στον Άρη ή οπουδήποτε δεν μπορούν να επανατοποθετηθούν από τη Γη. Πέρα από την καλλιέργεια τροφίμων, το Έργο στοχεύει στην κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα συστήματα καλλιέργειας τροφίμων μπορούν επίσης να αποτελούν μέρος συστημάτων υποστήριξης της ζωής.
«Η προσέγγιση χρησιμοποιεί φυτά για να καθαρίσει το διοξείδιο του άνθρακα, ενώ παρέχει τροφή και οξυγόνο.» - Δρ Ray Wheeler
«Συνεργαζόμαστε με μια ομάδα επιστημόνων, μηχανικών και μικρών επιχειρήσεων στο Πανεπιστήμιο της Αριζόνα για την ανάπτυξη ενός συστήματος κλειστού βρόχου. Η προσέγγιση χρησιμοποιεί φυτά για να απομακρύνει το διοξείδιο του άνθρακα, παρέχοντας παράλληλα τροφή και οξυγόνο », δήλωσε ο Dr. Ray Wheeler, επικεφαλής επιστήμονας στην Kennedy Advanced Life Support Research.
Το ίδιο το πρωτότυπο είναι ένα φουσκωτό, αναπτυσσόμενο σύστημα που οι ερευνητές αποκαλούν βιοαναγεννητικό σύστημα υποστήριξης της ζωής. Καθώς καλλιεργούνται καλλιέργειες, το σύστημα ανακυκλώνει, νερό, ανακυκλώνει τα απόβλητα και αναζωογονεί τον αέρα.
Το σύστημα είναι υδροπονικό, επομένως δεν χρειάζεται έδαφος. Το νερό που μεταφέρεται είτε σε αποστολές είτε μαζεύεται επιτόπου - για παράδειγμα στη Σελήνη ή στον Άρη - εμπλουτίζεται με θρεπτικά άλατα και ρέει συνεχώς μέσω των ριζικών συστημάτων των φυτών. Ο αέρας στο σύστημα ανακυκλώνεται επίσης. Οι αστροναύτες εκπνέουν διοξείδιο του άνθρακα, το οποίο απορροφούν τα φυτά. Μέσω της φωτοσύνθεσης, τα φυτά παράγουν οξυγόνο για τους αστροναύτες.
«Μιμούμαστε τι θα είχαν τα φυτά εάν ήταν στη Γη και χρησιμοποιούμε αυτές τις διαδικασίες για υποστήριξη της ζωής», δήλωσε ο Δρ Gene Giacomelli, διευθυντής του Κέντρου Γεωργίας Ελέγχου Περιβάλλοντος στο Πανεπιστήμιο της Αριζόνα. «Όλο το σύστημα του σεληνιακού θερμοκηπίου αντιπροσωπεύει, με μικρό τρόπο, τα βιολογικά συστήματα που βρίσκονται εδώ στη Γη.»
«Όλο το σύστημα του σεληνιακού θερμοκηπίου αντιπροσωπεύει, με μικρό τρόπο, τα βιολογικά συστήματα που βρίσκονται εδώ στη Γη.» - Δρ Gene Giacomelli
Ένα βασικό μέρος ενός τέτοιου συστήματος είναι να γνωρίζουμε τι θα πρέπει να φέρουν οι αστροναύτες μαζί τους και ποιοι πόροι μπορούν να βρουν στον προορισμό τους. Αυτό περιλαμβάνει τον τύπο φυτών και σπόρων που θα χρειαστούν, καθώς και πόση ποσότητα νερού θα μπορούσε να είναι διαθέσιμη μόλις οι αστροναύτες φτάσουν στον προορισμό τους. Εξετάζονται και αναπτύσσονται επίσης μέθοδοι εξαγωγής νερού στον Άρη ή τη Σελήνη.
Ακόμα κι αν το απαραίτητο νερό μπορεί να βρεθεί επί τόπου στον Άρη και τη Σελήνη, αυτό σημαίνει ότι αυτά είναι εύκολα μέρη για την καλλιέργεια τροφίμων. Οι αστροναύτες πρέπει να προστατεύονται από την ακτινοβολία, όπως και οι καλλιέργειες. Αυτοί οι θάλαμοι θερμοκηπίου θα έπρεπε να θαφτούν υπόγεια, πράγμα που σημαίνει ότι απαιτούνται επίσης εξειδικευμένα συστήματα φωτισμού.
«Καταφέραμε να χρησιμοποιήσουμε ηλεκτρικό φωτισμό LED (δίοδο εκπομπής φωτός) για την ανάπτυξη φυτών», δήλωσε ο Δρ Wheeler. «Δοκιμάσαμε επίσης υβρίδια χρησιμοποιώντας φυσικό και τεχνητό φωτισμό» Το ηλιακό φως θα μπορούσε να συλληφθεί με συμπυκνωτές φωτός που παρακολουθούν τον ήλιο και στη συνέχεια μεταφέρει το φως στον θάλαμο χρησιμοποιώντας δέσμες οπτικών ινών.
Αυτά τα συστήματα δεν είναι η πρώτη εμπειρία της NASA στην καλλιέργεια καλλιεργειών στο διάστημα. Τα πειράματα στο Διεθνή Διαστημικό Σταθμό (ISS) υπήρξαν σημαντικό μέρος της έρευνας για την παραγωγή καλλιεργειών σε μη επίγεια περιβάλλοντα. Το Veggie Plant Growth System ήταν η πρώτη προσπάθεια της NASA και οι αστροναύτες συνέλεξαν με επιτυχία το μαρούλι από αυτό το σύστημα.
Η Γη διαθέτει καθιερωμένα συστήματα για τη διατήρηση της ζωής, και αυτό το έργο αφορά όλα αυτά σε απομακρυσμένους προορισμούς στο διάστημα.
"Νομίζω ότι είναι ενδιαφέρον να σκεφτούμε ότι παίρνουμε τους επίγειους συντρόφους μας μαζί μας", δήλωσε ο Wheeler. «Παρόλο που μπορεί να υπάρχουν τρόποι για να κατασκευαστεί γύρω από την άποψη της αποθήκευσης και της ανεφοδιασμού, δεν θα ήταν τόσο βιώσιμο. Τα θερμοκήπια παρέχουν μια πιο αυτόνομη προσέγγιση για τη μακροπρόθεσμη εξερεύνηση στο φεγγάρι, τον Άρη και πέρα.
