När den globala mängden åkermark stadigt minskar, ser vissa forskare och entreprenörer mot stjärnorna som nästa stora jordbruksgräns. Ett koncept lika gammalt som den första science fiction-berättelsen, mänsklighetens flykt till ett liv i rymden beror på förmågan att producera ätbar och näringsrik mat.
Att odla växter i rymden är inget nytt experiment. Astronauter och forskare har redan haft framgång med att odla frukt och grönsaker i rymden, som "Armara" senap och pak choi. Förra hösten skördades sju mogna Hatch-grön chili. På tal om framtiden för lyxrymdresor skickades ett dussin flaskor Bordeaux för att åldras i rymden i 14 månader innan de återvände för att säljas på en Christie's-auktion.
En kakofoni av de senaste händelserna har ytterligare drivit på intresset – och investeringarna – för att odla mat utan tyngdkraft, inklusive en minskning av odlingsbar mark, misslyckade skördar på land på grund av extrema temperatur- och väderhändelser och den ökande sannolikheten för mänskliga guidade resor till närliggande planeter i solsystemet.
Nu kliver ett antal olika företag upp i hopp om att leda livsmedelsindustrin uppför banan till rymden.
Prover på växttillväxt i NASA:s Martian Garden. Foto med tillstånd av NASA/Dimitri Gerondidakis.
Normalisering av markbunden livsmedelsproduktion
Orbital Farm är ett företag som ser framåt. Fortfarande i ett spirande tillstånd hoppas Orbital Farm kunna omvandla markbunden livsmedelsproduktion till ett hållbart system med slutna kretslopp, vilket gör det slutliga språnget till rymdodlade produkter till ett enkelt hinder att övervinna. VD och grundare Scot Bryson säger att hans företag föddes ur önskan "att ta itu med klimatförändringarna." Och detta är vettigt. I takt med att klimatförändringarna fortskrider kommer vädermönster att bli mer oförutsägbara och oberäkneliga, vilket utsätter grödor runt om i världen i fara. Dessa effekter kommer bara att intensifieras, säger Bryson, på grund av det faktum att nästan 26 procent av utsläppen av växthusgaser släpps ut enbart av jordbrukssektorn.
För att bekämpa denna effekt vill Bryson öppna helt slutna gårdar eller fristående växthus som omvandlar avfallsmaterial till energi. Företaget tänker sig att detta involverar färsk frukt och grönsaker men också ren energi, fisk, biopolymerer, mediciner, vacciner och cellulärt jordbruk.
Med början med en anläggning vid Virgin Galactic Spaceport America i New Mexico, kommer Orbital Farm att arbeta för att integrera mekaniseringen av industriellt, storskaligt jordbruk i ett hållbart system. Detta inkluderar simulering av miljön för att efterlikna rymdförhållanden, inklusive begränsad tillgång till sötvatten och syre, samt att bygga och kontinuerligt testa luftavskiljningssystem för koldioxid. Bryson säger att detta är den enda vägen framåt, för "om femton, tjugo år, när vi har ett stort antal människor som bor ... på Mars, behöver du storskaliga system för att stödja liv."
På det viset börjar kikärter redan sitt testförsök i rymden. Ett experiment med namnet "Space Hummus" inleddes med Northrop Grummans 17:e leveransuppdrag till den internationella rymdstationen (ISS) den 19 februari. Yonatan Weintraub från Stanford University, vetenskapsmannen som utvecklade planen för Space Hummus, citerar den närings- och proteintäta baljväxtens natur som en ledande faktor för att utforska dess potential för tillväxt i rymden. Inrymt i ett miniatyrväxthus kommer kikärts tillväxt att övervakas av forskare ombord på ISS.
Kosmonauten Oleg Kononenko ombord på den internationella rymdstationen under det första experimentet med en 3D-bioprinter. Foto med tillstånd av Aleph Farms.
Nolltyngdkraftscellodlat kött
Tillbaka nere på jorden satsar Aleph Farms, baserat i Rehovot, Israel, också på mat som odlas och tillagas bland stjärnorna, men inte bara på växtlighet. Aleph Farms är välkänt för att odla den första köttbiten i rymden och har planer för framtida proteiner som inte är den här världen. Zvika Tamari, chef för företagets rymdforskningsprogram, tror att cellodlat kött kommer att bli en integrerad del av långvariga uppdrag till Mars och potentiella månutposter. "Att leverera färsk mat från jorden till månen och Mars ... kommer helt enkelt inte att hända", säger Tamari. Så Aleph Farms är fast beslutna att göra odling och tillagning av kött i rymden till en rimlig verklighet för framtiden för rymdresor.
I stället för att försöka spränga en ko till månen, säger Tamari att Aleph Farms arbetar i samarbete med ISS för att "undersöka effekten av mikrogravitation på ... cellproliferation och differentiering." Cellproliferation och -differentiering fungerar som grunden för all muskelvävnadsbildning, så att förstå vilken inverkan en brist på gravitation har på dessa två processer är avgörande för att normalisera bruket av kött som odlas i rymden. Medan astronauterna på ISS genomför dessa experiment kommer analytiker att övervaka framstegen från jorden, reagera och redigera teorier och metoder i realtid. Allt detta är att säga att framtiden för att odla kött i rymden för långsiktiga uppdrag inte längre är ett koncept som regleras till våra favoritavsnitt av Star Trek utan snarare en verklig livskraft som vinner kraft och dragkraft.
[RELATERAT:Vad skulle det krävas för att mata en miljon människor på Mars?]
Dessutom berör Tamari kortfattat de psykologiska effekterna av långvariga rymdresor, och tar upp idén att astronauter som besöker Mars kommer att genomgå år i rymden och i slutändan kanske aldrig kommer tillbaka till jorden. Han erkänner denna mentalt och känslomässigt dränerande möjlighet och hävdar att "förmågan att vara involverad i att förbereda din egen [mat] och odla den och krydda den efter din smak ... är extremt viktig för astronauternas välbefinnande."
NASA verkar hålla med Tamaris synsätt. Isolering och instängdhet är rankad på andra plats bland NASA:s lista över fem faror med mänsklig rymdfärd, med byrån som erkänner att brist på tillgång till konsekvent färsk mat kan bidra till "psykologisk eller fysisk obalans." Så marknaden för teknik som kan ge färsk och välsmakande mat i rymden är viktigare än någonsin.
Ett nytt rymdkapplöpning
Aleph Farms och Orbital Farm är båda överens om att ju fler olika sinnen som arbetar för att odla mat i rymden, desto mer sannolikt är det att mänskligheten kommer att kunna lösa pressande matrelaterade dilemman – både på marken och i rymden. Livsmedelssäkerhet och krympande resurser, båda påskyndade av klimatkrisen, ställer inför utmaningar för framtidens livsmedelsproduktion. Många tror att för att odla mat framgångsrikt i rymden måste mänskligheten samtidigt förstå praktiken med hållbar livsmedelsproduktion på jorden.
För detta ändamål tillkännagav NASA och den kanadensiska rymdorganisationen nyligen den andra delen av Deep Space Food Challenge, en tävling med ett pris på 1 miljon dollar som söker hållbar matteknik för användning i både markbundna och interplanetära miljöer. Med slagordet "Bra mat för friskare, lyckligare människor i rymden och på jorden" utmanar NASA team från hela världen att skicka in banbrytande idéer som kan upprätthålla långvariga rymduppdrag och förbättra miljöpåverkan från livsmedelsproduktion på Jorden, öka tillgången till hållbar mat. Fas 1-vinnare inkluderar idéer som Bistromathic från Austin, Texas, ett potentiellt tekniskt alternativ som "säkerställer att astronauter får en jordliknande upplevelse av att äta under långa rymduppdrag" eller SIRONA NOMs från Golden, Colorado, ett "småskaligt bioregenerativt system". som odlar en mängd olika frukter, grönsaker, örter och fisk.”
Framöver kan vi förvänta oss att se innovativ teknik som kommer att inleda de kommande 50 åren av hållbar livsmedelsproduktion i rymden och hemma. Experter från hela världen undersöker nya och spännande metoder för att odla många matalternativ i vilken miljö som helst. Framtiden för intergalaktisk mat är dock helt beroende av jorden i dag:mänskligheten måste förstå hur man kan växa mer med mindre. Först när vi har bemästrat denna gåta kan vi förvänta oss att utforska Vintergatan medan vi njuter av en grönkålssallad och kötttartar.
