Обилната реколта в антарктическата оранжерия показва обещание за лунното земеделие

Броколите и кольрабите процъфтяват без почва под изкуствена светлина в антарктическата оранжерия EDEN ISS.

Броколите и кольрабите процъфтяват без почва под изкуствена светлина в антарктическата оранжерия EDEN ISS. (Кредит: DLR/НАСА/Бунчек) (Изображение: DLR / NASA / Bunchek)

Екип от учени, които презимуват на отдалечена станция в Антарктида, са прибрали култури, отглеждани във високотехнологична оранжерия, предназначена да тества технологии, които един ден биха могли да хранят изследователите на Луната и Марс.

Оранжерията, наречена EDEN ISS, се управлява от Германския аерокосмически център (DLR), който си сътрудничи с НАСА в изследванията на космическото земеделие. В момента в четвъртия си сезон , оранжерията отглежда растения аеропонично, което означава, че корените на растенията са окачени във въздуха; хранителните вещества и водата се доставят под формата на специално формулирана мъгла, без наличието на почва.

Оранжерията е част от станция Neumayer III, антарктическа изследователска станция, управлявана от германския институт „Алфред Вегенер“ на Центъра за полярни и морски изследвания „Хелмхолц“ в Бремерхафен.

Всеки ден ботаникът на НАСА Джес Бунчек, един от 10-те членове на екипажа на настоящата 14-месечна мисия, трябва да излезе на 1300 фута (400 метра) до 40-футовия (12 м) контейнер, за да провери посевите.

Свързани: Могат ли космическите оранжерии да решат хранителната криза на Земята?

По време на съвместна пресконференция на DLR/НАСА, проведена във вторник (4 май), Бунчек се свърза право от оранжерията, като призна, че преходът не винаги може да бъде приятен. С понижаване на температурите до минус 58 градуса по Фаренхайт (минус 50 градуса по Целзий), ветрове, които често съответстват на тези на ураган, и чести побелявания, пазачът на оранжерията понякога има само парапет, който да я отведе до работното й място.

Въпреки това, каза Бунчек, работата се изплаща: И яденето на пресни зеленчуци, и присъствието на зелени растения оказват изключително повдигащ ефект върху изолираните изследователи.

„Тук съм от няколко месеца и мога да кажа, че това е любимата част от деня ми. Намирам, че енергията ми се вдига тук “, съобщи Бунчек от оранжерията. „Нямаме много стимулация за сетивата: няма дървета, няма зеленина. Всъщност продължителността на нашия ден в момента силно намалява. Тъй като сме тук повече от година, ние преминаваме през много сензорни лишения. “

Ученият от НАСА Джес Бунчек събира рукола, отгледана в Германския космически център

Ученият от НАСА Джес Бунчек събира рукола, отглеждана в оранжерията EDEN ISS на германския аерокосмически център в Антарктида, която изпитва технологии за марсианско и лунно земеделие. (Кредит: AWI/Баден)(Изображение: AWI / Baden)

Колкото е възможно по -близо до Марс

DLR избра да разположи експерименталния модул на станцията Neumayer точно поради непримиримата среда, която е възможно най -близо до лунните или марсианските условия на Земята, Даниел Шуберт, ръководител на проекта EDEN ISS в Института за космически системи DLR в Бремен , каза по време на същата пресконференция.

Оранжерията разполага с 130 квадратни фута (12 квадратни метра) площ за отглеждане, достатъчно, за да осигури на екипажа изобилие от пресни продукти, които да подправят диетата им с храна с дълъг срок на годност.

„Ние прилагаме три основни технологии за отглеждане на растенията“, каза Шуберт. 'Ние използваме водно охладени LED светлини, за да осигурим светлина, пръскаме корените на растенията на всеки пет минути с хранителен разтвор и инжектираме въглероден диоксид в атмосферата около културите и контролираме влажността и температурата.'

Германският космически център

Оранжерията EDEN ISS на германския аерокосмически център се намира на 300 метра от станция Neumayer III в Антарктида. (Кредит: DLR/НАСА/Бунчек)(Изображение: DLR/NASA/Bunchek)

Готов за полет до 2030 г.

Системите за напояване и доставяне на хранителни вещества работят напълно автономно, каза Шуберт, позволявайки на Бунчек да се съсредоточи върху научната си работа, която включва изучаване на хранителните профили на културите, за да помогне за избора на най -добрите и хранителни сортове, които да бъдат изпратени в космоса.

Автономността е важно изискване за бъдеща оранжерия на повърхността на Луната или Марс, тъй като членовете на екипажа на такива мисии няма да имат време за обременяващо градинарство.

Шуберт каза, че DLR вече работи върху технологии, които биха подобрили допълнително автономността на оранжерията, тъй като агенцията се придвижва към изграждането на базиран на Земята лунен парник до 2025 г.

„Работим върху разработването на роботизирана ръка, която с помощта на изкуствен интелект може да събира краставици, да третира растенията и да реже листа“, каза Шуберт. „Ние също така разработваме приложения с големи данни, които биха помогнали за смекчаване на рисковете вътре в контейнера.“

До 2030 г., каза Шуберт, космическата агенция се надява да има готов за употреба проект за изграждане на действителна лунна оранжерия.

Оранжерия на Луната или Марс ще трябва да бъде част от система със затворен цикъл, която ще рециклира човешки отпадъци и въглероден диоксид от атмосферата, за да осигури храна и кислород за екипажа. Досега EDEN ISS работи в режим, който Шуберт описва като режим на затворен контур, като събира изпаряващата се вода чрез система за изсушаване.

Станция Neumayer III, разположена на ледения шелф Ekström в Антарктида, е изправена пред екстремни метеорологични условия през по -голямата част от годината.

Станция Neumayer III, разположена на ледения шелф Ekström в Антарктида, е изправена пред екстремни метеорологични условия през по -голямата част от годината. (Кредит: DLR)(Изображение: DLR)

Най -добрата рукола, която съм ял

Бунчек, който също работи по системата за производство на зеленчуци на НАСА (Veggie), мини-градина, произвеждаща пресни зеленчуци на Международната космическа станция, заяви, че растенията изглежда процъфтяват във високотехнологичната оранжерия и не изостават от традиционно отглежданите култури.

„Руколата (рукола), която събрахме, беше най -доброто, което съм имал“, каза Бунчек. „Прекрасен вкус.“

Учените от експедицията вече очакват реколтата от домати, краставици, чушки, броколи и карфиол.

'Има стотици домати, които все още не са узрели', каза Бунчек. „Това е и първият път, в който отглеждаме броколи и карфиол в оранжерията, което е много вълнуващо, защото не очаквахме карфиолът да изгаря глави. Току -що очаквахме да са листа, така че това беше наистина приятна изненада.

Как да храним екипаж на Марс

За да задоволи напълно хранителните нужди на екипаж на Марс или Луната, такава оранжерия ще се нуждае от площ от 430 до 540 квадратни фута (40 до 50 квадратни метра) на член на екипажа, според Рей Уилър, биолог от растенията в НАСА Кенеди Космически център, който също говори на пресконференцията.

Шуберт обаче добави, че космическите агенции разглеждат така наречената хибридна хранителна стратегия, която комбинира прясно отгледани култури с доставки от Земята.

„Ще произвеждаме култури с високо съдържание на вода, като тези, които имаме в контейнера EDEN ISS, директно на място, на повърхността на Марс“, каза Шуберт. „И ние ще вземем със себе си неща като ориз, пшеница, царевица и картоф на прах, защото това може да съхранявате много лесно, не е нужно да го сушите замразяване и е много лесно да се транспортира.“

Уилър добави, че някои изследователи изучават възможността за добавяне на източник на животински протеини в бъдещо съоръжение за космическо земеделие под формата на насекоми, които ще се хранят с негодни за консумация части от събраните растения.

„Можете да възстановите малко храна от този неядлив растителен материал, който може да се счита за отпадък“, каза Уилър. „Има начини да се генерира и възстанови някаква храна, като се използват някакви вторични потребители на неядлива биомаса. Ако изберете правилните организми, може да получите храна с висока стойност. Можете също така да използвате гъби и гъби.

Технологията може да се използва в бъдеще и в градски оранжерии и вертикални ферми, за да се помогне за повишаване на производителността на селското стопанство по целия свят, добави Бунчек.

Следвайте Тереза ​​Пултарова в Twitter @TerezaPultarova. Последвай ни в Twitter @Spacedotcom и нататък Facebook .