Förra året, en astronaut vid namn Don Pettit började ett ovanligt skrivprojekt på NASA:s hemsida. Kallas "Diary of a Space Zucchini, ” Bloggen tog perspektivet av en verklig zucchiniplanta på den internationella rymdstationen (ISS). Bidragen var insiktsfulla och konstiga, gripande och poetisk.
"Jag grodde, kastas in i denna värld utan att någon konsulterar mig, ” skrev Pettit i den numera nedlagda bloggen. "Jag är utilitaristisk, rejäl vegetativ materia som kan frodas under svåra förhållanden. Jag är zucchini – och jag är i rymden.”
En oortodox användning av våra skattemedel, men innan du fnissar, Tänk på detta:Den lilla växten kan vara nyckeln till vår framtid. Om – som vissa domedagsforskare förutspår – vi så småningom uttömmer jordens livsduglighet, rymdodling kommer att visa sig vara avgörande för vår arts överlevnad. Runt världen, regeringar och privata företag forskar om hur vi ska odla mat på rymdstationer, i rymdskepp, även på Mars. Mars Society testar ett växthus i ett avlägset hörn av Utah, forskare vid University of Gelph i Ontario tittar på långsiktiga grödor som sojabönor och korn och Purdue University forskare planerar vertikal trädgårdsdesign för utrymmesförhållanden. Kanske viktigast av allt, fastän, senare i år kommer NASA att producera sin egen mat i omloppsbana för första gången någonsin.
Och om rymdbruk fortfarande verkar som en dröm, zucchinin tjänade också ett mer påtagligt syfte. Det höll Pettit och hans besättningskamrater friska.
Du kan äta det, För
Att odla mat i rymden hjälper till att lösa en av de största problemen inom rymdresor:priset på att äta. Det kostar ungefär $10, 000 pund för att skicka mat till ISS, enligt Howard Levine, projektforskare för NASA:s internationella rymdstation och direktorat för bearbetning av rymdfarkoster. Det finns en premie på livsmedel med högt kaloriinnehåll med lång hållbarhetstid. Leveransskyttlar transporterar så begränsade färskvaror att Gioia Massa, en postdoktor vid NASA, säger att astronauter slukar det nästan omedelbart.
Levine och Massa är en del av teamet som utvecklar programmet Vegetable Production System (VEGGIE), planeras till ISS senare i år. Denna december, NASA planerar att lansera en uppsättning kevlar-kuddar, fylld med ett material som liknar kattsand, fungerar som planteringskärl för sex romainesallatplantor. Den vinrödfärgade salladen (NASA föredrar "Outredgeous"-stammen) kommer att odlas under ljusrosa LED-lampor, redo att skördas efter bara 28 dagar.
NASA har en lång historia av att testa växttillväxt i rymden, men målen har till stor del varit akademiska. Experiment har inkluderat att ta reda på effekterna av nollgravitation på växttillväxt, testa snabbväxande groddar på skytteluppdrag och bedöma lönsamheten hos olika typer av artificiellt ljus. Men VEGGIE är NASA:s första försök att odla produkter som faktiskt kan upprätthålla rymdresenärer.
NASA:s rymdsallat kommer
utvärderas noggrant.
NASA:s Nicole Dufour (vänster) och Gioia Massa utför förlanseringstest
på salladsgroddar, under LED odlingslampor.
Mikrobiolog Mary Hummerick utför salladstestning.
En uppsättning av
testgroddar som växer i kuddförpackningar.
Inuti programmets testlabb för grönsaksproduktionssystem vid Kennedy Space Center.
Naturligtvis, drömmen är att skapa ett regenerativt tillväxtsystem, så att mat kontinuerligt kunde odlas på rymdstationen – eller, potentiellt, på månkolonier eller Mars. Outredgeous-sallaten är tänkt som en grönsak i första fasen, snabb att växa och laddad med antioxidanter (ett potentiellt motgift mot kosmisk strålning). Senare grönsaker kan innehålla rädisor, snapsärtor och en speciell tomatsort, designad för att ta minimalt med utrymme.
Växtstorlek är en viktig beräkning för att bestämma vad som ska växa på rymdstationen, där varje kvadratfot är noggrant fördelad. Skördetid är också av yttersta vikt; Programmet vill maximera tillväxtcyklerna inom varje besättnings (i genomsnitt) sex månader långa vistelse.
4 andra Mars Food Missions
- 1Mars Desert Research Station MDRS är ett program från Mars Society, en blandad grupp av forskare och rymdentusiaster. I det avlägsna territoriet nära Hanksville, Utah, Forskare har försökt simulera förhållanden på Mars, inklusive ett växthus för att odla sin egen mat. Vetenskapen om att växa är fortfarande rudimentär vid MDRS; Målet är att mäta effekter på deltagarnas övergripande välbefinnande.
- 2University of Guelph Till skillnad från VEGGIE, Detta kanadensiska program tittar allvarligt på långsiktiga grödor som sojabönor och korn.
- 3Purdue University Dr. Cary Mitchell från Purdue tror att jordbruk i rymden handlar om det vertikala, liknande urban farming-förespråkare här på jorden. Mitchell, en stor förespråkare för lysdioder, har arbetat i flera år med vertikala jordbruksinitiativ som kan användas för rymdliv.
- 4Sydpolen Använder inomhusväxthus, Dr Gene Giacomelli har lett forskning om Antarktis, avsedda att replikera förhållanden i rymden. Sponsrad av National Science Foundation, detta test utvärderar psykologiska fördelar för invånare på sydpolen, med tanken att rymdförhållandena är lika isolerande.
Bladgrönt är idealiskt, redo att konsumeras så snart de plockats ur jorden. Potatis eller sötpotatis, inte särskilt bra rå, faller in i vad Massa kallar "mellantidsnivå" - växter som NASA kan testa längre fram. De mest besynnerliga grödorna skulle vara vete och ris, tar längre tid att växa och kräver skrymmande fräsutrustning. Klart, anläggningar som behöver bearbetas gör mindre attraktiva kandidater för rymdresor.
Levine säger att NASA har testat stammar av snabbväxande dvärgvete under tidigare rymduppdrag. Men att odla denna typ av gröda i stor skala, med avsikt att tillhandahålla långsiktig försörjning, är fortfarande en väg bort. "Vid denna punkt, break-even kostnaden är alldeles för hög för seriöst bioregenerativt jordbruk, säger Levine. "Sex salladshuvuden är ett bra komplement till besättningens diet, men kommer inte att mata dem på lång sikt."
En trädgård för major Tom
Men växterna är inte bara för att ätas – de fungerar som en form av känslomässig näring som kallas trädgårdsterapi. Den är baserad på den enkla idén att växtvård är en balsam för det mänskliga psyket. Enligt Horticultural Society of New York, som har utövat denna terapi med Rikers Island-fångar sedan 1989, listan över vinster är lång:"stressminskning, humörförbättring, lindring av depression, social tillväxt, fysisk och psykisk rehabilitering” och allmän friskvård.
Naturligtvis, dessa fördelar är mycket uppskattade i rymden, där även de mest robusta astronauterna kan pressas till sina gränser. "Det kan vara ganska hårt där ute, begränsad till en liten metalllåda, säger Levine. "Att ta hand om en växt varje dag ger viktig psykologisk lindring, ger astronauterna ett litet minne av jorden."
Under denna sex månader långa vistelse tog Pettit upp rymdzucchinin med "två nya besättningskamrater" - broccoli och solrosväxter - som ett personligt projekt. Han hade ingen snygg utrustning, och bara lite jord.
Han gav växterna sol genom att skjutsa dem mellan rymdstationens fönster, och odlade dem i en plastpåse, mata dem med en vätska gjord av komposterade matrester. Besättningen försökte aldrig äta växterna; Pettit skämt det skulle ha känts som kannibalism.
"Vi betraktade dem som besättningsmedlemmar, " han säger. "Det var härligt att ha de växterna runt, att känna de små hårstråna på ett löv kittla din näsa, att se den där solrosen i full blom. Det förändrade hela vår upplevelse.”
Massa tror att VEGGIE kan lova liknande psykiska vinster för rymdstationsastronauter. För en sak, det finns färgstänket från de sangviniska växterna, kromatisk relief i ett hav av vitt och beige. Programmets andra fas kommer att inkludera blommande zinnias, för ännu mer visuell livfullhet.
För att inte tala om, Att ta hand om växter kan frammana okända associativa minnen. En barndomsskörd, kanske, eller en bortglömd sommarpromenad genom trädgården. "Detta är de immateriella tillgångarna, säger Massa. "Kommer astronauten att vårda varje växt som ett husdjur? Kommer han att snubbla på ett glömt minne?”
Att vänta är den svåraste delen
Den första satsen av rymdfärdig sallad är något av ett retat för NASA-teamet – när den väl skördats, den kommer att frysas och förvaras för testning tillbaka på jorden. Ingen får äta något innan växterna är noggrant undersökta för kosmiska mikrober.
Var är nötköttet i rymden?
- 1982, Kids' Whole Future Catalog gjorde några förvånansvärt exakta spekulationer om framtiden för rymdbruk. Förutom att odla växter hydroponiskt och kompostera avfall, boken föreslog att astronauter snart kan föda upp rymdkaniner som en köttkälla. Långsökt? Kanske inte. Forskare över hela världen har ägnat år åt att studera de mest livskraftiga proteinerna för rymduppdrag. När du väljer rätt djur, de största problemen är storlek och uppkomst av avfall; naturligtvis, forskare i Japan och Mexiko har studerat ätbara rymdinsekter. Även i Japan, experiment med slutna livsuppehållande system har nyligen utförts på små getter. Varken insekter eller getter har ännu skickats ut i rymden, men ryska besättningar har utfört omfattande experiment på en potentiell matkälla:den japanska vakteln. Besättningar har skickat upp vaktelägg för studier sedan 1979, med de första som faktiskt kläcktes 1990. Sedan dess, Ryska kosmonauter har fostrat vaktlar från födseln, handmata dem och studera deras anpassningsförmåga. Nackdelen? "Kosmonauterna fastnade och hade problem med att döda dem, ” enligt Dr Gioia Massa från NASA.
Dessa rymdbakterier är ofta ganska godartade, liknar de naturliga bakterier som byggs upp i alla fuktiga rotbanker. Ryska besättningar får konsumera grönsaker som odlats på deras sida av rymdstationen, men mikrobstandarderna är strikta och orubbliga på amerikanska rymduppdrag. Massa säger att NASA:s kirurger ställer in dessa nivåer helt enkelt baserat på kvantitet, utan hänsyn till "bra" eller "dåliga" bakterier. Efter att den första salladsskörden har testats, hon hoppas på en omvärdering av de mikrobiella standarderna, med särskilda dispenser för jordbruket.
Men när det hindret är över, Massa har stora förhoppningar på programmet. Hennes team har testat systemet i NASA-labb sedan 2011, reda ut felen och utvärdera tekniken. Tillväxtkamrarna själva, skapad av Wisconsin-företaget Orbital Technologies Corporation (ORBITEC), är lätta och lätta att förvara, med relativt enkla bevattnings- och belysningssystem. Varje enhet kräver lite utrymme, men skulle lätt kunna replikeras i stor skala. Och till skillnad från dess klumpiga, strömdränerande föregångare, hela installationen kräver ungefär lika mycket energi som en stationär dator. "Det är verkligen ett genialt litet system, " hon säger.
Allt eftersom rymdresor blir ett offentlig-privat partnerskap, NASA är inte ensamma om att testa matprogram. "Vi har inte råd att behålla sjöfarten, syre och Kraft middag till månen på obestämd tid, säger Mike Dixon, en av de främsta forskarna på odla-din-egen-rymd-mat. Dixon är professor vid University of Guelph i Ontario, och hans program tittar på lönsamheten för långsiktiga grödor, som sojabönor. Andra insatser fokuserar på vertikal jordbruksdesign; vissa forskare replikerar Mars-liknande förhållanden på jorden, som sydpolen.
För Massa, detta är förverkligandet av en decennier gammal dröm. Som tonåring i Florida, hon var både medlem i sitt lokala Future Farmers of America-avdelning och – som många barn på 80-talet – en superfan av rymden. Hennes karriärväg formades tidigt av en lärare till henne som deltog i ett utbildningsprogram från NASA som heter "Energize the Green Machine, ” spekulerar om framtiden för rymdjordbruk.
Nu, efter att ha ägnat ett liv åt att komma hit, Massa är på randen av rymdfarmningens lansering.
Hon funderar över konsekvenserna. "Tror jag att det här kan hålla nycklarna till vår framtid?" hon frågar, pausar sedan. "Ja, Det antar jag att jag gör."
Dagbok för en rymdzucchini
Don Pettits Space Zucchini hade två vänner i rymden, Broccoli och solros. De älskade att umgås. Som du kan säga, astronautens förhållande till sin spirande trädgård var ganska intimt. Från bloggen:
26 mars :Jag har nya löv! Jag är inte längre naken till kosmos. De är inte lika stora som tidigare men de är lika gröna. Broccoli och solros har också blad och är levande. Vi har alla glada rötter. Detta är svårt (sic) att förklara för en icke-växt, men jag känner mig väldigt zucchini nu.
6 juni: I går kväll observerade vi en liten svart fläck på solen... Trädgårdsmästaren och hans besättningskamrater observerade den lilla svarta fläcken röra sig över solen genom ett speciellt filter. Solros, Broccoli, och jag kan titta direkt på solen utan filter. Vi log alla.
9 juni: Goda nyheter; Jag har en lillebror groddar! Trädgårdsmästaren visade mig just baby Zuc. Han är stark och frisk och redo att flytta från sprouter till sin egen aeroponic bag. Medan broccoli och solros är fantastiska följeslagare, det finns inget som att ha en konversation mellan zucchini och zucchini.
17 juni:' Spänningen ligger i luften. Gardener sa att vi snart kommer att återvända till jorden. Vår del av uppdraget är nästan klar och den nya besättningen kommer att ta över för oss. Jag är lite orolig för broccoli, Solros, och jag. Om trädgårdsmästaren går, vem ska ta hand om oss? Och hur är det med lilla Zuc? Han är nu en stor grodd och redo att förgrena sig på egen hand.
