Bądź na bieżąco i otrzymuj najnowsze informacje o innowacjach ogrodniczych.
Newsletter
Zapisz się
Poprzedni artykuł
Następny artykuł
Wykorzystaj kosmiczną technologię w swojej szkółce
4
2
Alternatywne podłoża z… Księżyca?
3
Eksperymenty i badania nad roślinami w kosmosie
Przygotowania do lotu na Marsa
1
Badanie granic
uprawy roślin
Poznaj dziedzinę ogrodnictwa kosmicznego, którą przybliżą reprezentujące Europejską Agencję Kosmiczną dr Nicol Caplin, naukowczyni specjalizująca się w badaniach eksploracyjnych, oraz Christel Paille, inżynierka pracująca nad systemem kontroli środowiska i podtrzymywania życia.
Badanie granic uprawy roślin
Ograniczony dostęp do zasobów w kosmosie zmusza nas do znalezienia rozwiązań uprawowych, które zmaksymalizują wydajność. Z uwagi na coraz bardziej restrykcyjne przepisy i dążenie do bardziej ekologicznego wykorzystania ziemskich zasobów w ogrodnictwie ozdobnym warto rozważyć zastosowanie technologii, które opracowano na potrzeby uprawy roślin w kosmosie.
Wykorzystaj kosmiczną technologię w swojej szkółce
Związek między kosmosem a Ziemią
„Wszystko, co robimy w kosmosie, musi przekładać się na korzyści dla Ziemi” – mówi Caplin. „Technologie opracowane na potrzeby misji kosmicznych, na przykład kompaktowe i wydajne systemy uprawowe, mogą znaleźć zastosowanie na naszej planecie, zwłaszcza w obszarach miejskich, gdzie ograniczona jest przestrzeń. Rozwiązania optymalizujące zużycie zasobów, między innymi recykling wody i energooszczędne systemy oświetleniowe, to ważne działania zaczerpnięte z ogrodnictwa kosmicznego, które mogą przynieść bezpośrednie korzyści producentom roślin na Ziemi”.
Uprawa oszczędzająca zasoby
„Innowacyjne metody uprawy roślin w systemach obiegu zamkniętego, opracowane z myślą o kosmosie, mogą być równie atrakcyjne dla przemysłu ogrodniczego na Ziemi” – zgadza się Paille. Dla przykładu wspomina o tym, jak ścisła kontrola nad zarządzaniem temperaturą, wodą, oświetleniem i pożywką może doprowadzić do powstania metod uprawy oszczędzających zasoby i minimalizujących ilość odpadów, a przy tym maksymalizujących uzyskiwane plony.
Sztuczna inteligencja może wykryć, że roślina doświadcza niedoboru.
Poszerzanie wiedzy na temat roślin
Dzięki badaniom kosmicznym rośnie też nasza wiedza na temat zachowań roślin. Eksperymenty wykazały, że w kosmosie organizmy te wytwarzają więcej antyoksydantów. Odkrycie to może doprowadzić do optymalizacji wartości odżywczych roślin uprawianych na naszej planecie. Paille dodaje: „Wiedza zdobyta dzięki eksperymentom kosmicznym może dostarczyć producentom roślin narzędzia do poprawy systemów produkcji. Pozwoli to osiągać lepsze kwitnienie, zwiększać tolerancję roślin na stres, skuteczniejszej walczyć ze szkodnikami, wydajniej wykorzystywać zasoby i podnosić walory estetyczne roślin”.
Ku bardziej ekologicznej przyszłości
Uwagi Caplin i Paille na temat ogrodnictwa kosmicznego dają wyobrażenie o potencjale uprawy roślin ozdobnych poza Ziemią. Przekraczamy coraz to nowe granice eksploracji kosmosu, a metody i technologie uprawy, które są opracowywane na potrzeby ogrodnictwa pozaziemskiego, mogą być dla nas inspiracją, ponieważ dążą do jak najbardziej wydajnego wykorzystywania zasobów. Przed nami iście ekscytujące czasy pełne nowych odkryć i rewolucyjnych innowacji, które wyniosą zrównoważoną uprawę roślin na jeszcze wyższy poziom – zarówno w kosmosie, jak i na Ziemi.
PRZECZYTAJ WIĘCEJ
O Nicol Caplin
Od ukrytej odporności roślin na promieniowanie kosmiczne po pionierskie postępy technologiczne, które wypełniają lukę między ogrodnictwem kosmicznym a ziemskim; ten artykuł bada, w jaki sposób rośliny odgrywają istotną rolę w przyszłości eksploracji kosmosu.
PRZECZYTAJ WIĘCEJ
Ponieważ granice ludzkiej eksploracji nieustannie się poszerzają, dążenie do realizacji załogowych misji poza naszą planetą stanowi wyjątkowy zestaw wyzwań. Christel Paille, inżynier ds. kontroli środowiska i podtrzymywania życia w Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA), stoi na czele tego zadania.
O Christel Paille
Badanie granic uprawy roślin
Eksperymenty i badania nad roślinami w kosmosie
Eksperyment GENESISS
Eksperyment GENESISS prowadzony przez ESA polega na wysyłaniu nasion różnych gatunków roślin na Międzynarodową Stację Kosmiczną (ISS). Nasiona pozbawione ochronnej warstwy ziemskiej atmosfery są tam wystawione na silne działanie promieniowania kosmicznego. Celem eksperymentu jest zbadanie długofalowego wpływu warunków kosmicznych na nasiona. Pozyskana w ten sposób wiedza będzie niezbędna w kontekście przyszłych – samowystarczalnych – misji kosmicznych. Jak mówi Caplin: „Nasiona są przechowywane poza laboratorium ISS, co oznacza, że są wystawione na surowsze warunki kosmiczne – m.in. na wyższy poziom promieniowania i ekstremalne wahania temperatury. Ta (długoterminowa) ekspozycja pomoże nam przygotować się do podróży w kosmosie”. Caplin wyjaśnia: „W przypadku misji na Marsa potrzeba co najmniej roku, aby dotrzeć na miejsce. Załogi muszą być samowystarczalne, ponieważ nie będziemy w stanie wysyłać dodatkowych zapasów żywności, jak na ISS”.
Obrawszy sobie za cel organizację załogowych misji na nieznane terytoria wybiegające poza Księżyc, stale przekraczamy kolejne granice nauki tak na Ziemi, jak i w kosmosie.
Testowanie uprawy roślin w symulowanych warunkach kosmicznych
Badanie rozwoju roślin w kosmosie i sprowadzanie roślinnych próbek na Międzynarodową Stację Kosmiczną (ISS) jest kosztownym przedsięwzięciem. Na szczęście na Ziemi istnieją tańsze alternatywy, które pozwalają symulować niektóre warunki panujące w kosmosie. Jak mówi Caplin: „ISS nie jest jedyną platformą, z której możemy korzystać. Do dyspozycji mamy również stację badawczą na Antarktyce, którą możemy wykorzystywać do badań nad izolacją. Paradoksalnie łatwiej jest ściągnąć człowieka z kosmosu (ISS) niż zimą z Antarktyki. W badaniach nad stanem nieważkości świetnie sprawdzają się loty paraboliczne – samolot gwałtownie wznosi się i opada i w momencie, gdy zaczyna swobodnie spadać, doświadczamy stanu nieważkości. Zbadanie jego wpływu na określony system biologiczny pozwoli nam uzyskać maksymalną pewność, że znaleźliśmy coś wartościowego, zanim wyślemy próbki na ISS”.
Powierzchnia tego ciała niebieskiego, ekstremalny poziom promieniowania i wahania temperatury stanowią wyjątkowe wyzwania dla roślin.
Copyright: ESA
Księżyca?
Badanie granic uprawy roślin
Alternatywne podłoża z…
Na Ziemi stawiamy czoła wyzwaniom związanym z torfem i jego zamiennikami – ESA zaś eksperymentuje z wyjątkowo nietypowymi rodzajami podłoży.
Copyright: ESA
Dr Caplin rzuca światło na ambitny projekt, który wciąż jest na wczesnym etapie realizacji: ESA pracuje nad pionierskim obiektem o nazwie BioMoon, którego koncepcja zakłada uprawę roślin na Księżycu. Dzięki własnemu źródłu zasilania i utrzymywanej na stałym poziomie temperaturze BioMoon może stanowić istotny krok w kierunku rozwinięcia zrównoważonej uprawy roślin poza Ziemią. Projekt ma na celu m.in. zbadanie, czy rośliny mogą być uprawiane w księżycowej glebie (regolicie), co ograniczyłoby potrzebę transportu zasobów z Ziemi.
Jednak nie róbmy sobie jeszcze nadmiernych nadziei. Branża ogrodnicza na Ziemi intensywnie szuka zamienników torfu, aczkolwiek nie wydaje się, aby księżycowa gleba miała być jednym z nich. Jak mówi Caplin: „W zeszłym roku naukowcy zaczęli eksperymentować z uprawą roślin w ubogiej w składniki odżywcze glebie z Księżyca. Okazało się, że zawiera wystarczająco dużo podstawowych składników mineralnych potrzebnych do hodowli roślin, z wyjątkiem azotu. Po dodaniu nawozów azotowych nasiona wykiełkowały, a rośliny zaczęły rosnąć – choć znacznie wolniej niż te uprawiane w ziemskiej glebie”.
Zdaje się, że na chwilę obecną musimy zadowolić się alternatywnymi substratami z Ziemi. Zespół inżynieryjny ESA eksperymentuje jednak z jeszcze jednym rodzajem podłoża: wydrukowanym na drukarce 3D.
Ograniczone ilości zasobów stały się motywacją do poszukiwania przyjaznych dla środowiska rodzajów i mieszanek podłoży – zarówno na potrzeby ziemskie, jak i pozaziemskie.
Podłoże z drukarki 3D
Ograniczone ilości zasobów stały się motywacją do poszukiwania przyjaznych dla środowiska rodzajów i mieszanek podłoży – zarówno na potrzeby ziemskie, jak i pozaziemskie. Nieoczekiwanym źródłem inspiracji okazał się jeden z niedawnych przełomowych projektów ESA. Paille przedstawia najnowsze eksperymenty, w których wykorzystuje się struktury siatkowe stworzone przez drukarki 3D z myślą o specyficznych warunkach panujących w kosmosie. Struktury te są neutralne pod względem składników odżywczych i zapewniają zoptymalizowane nawadnianie roślin. Nie zatrzymują kropli ani fizycznych cząstek, które mogłyby hamować wzrost w środowisku kosmicznym, a do tego ich budowa jest bliska strukturze włókien celulozy. „Pierwszy eksperyment dowiódł, że można użyć tego substratu do uprawy kartofli. W tych niecodziennych warunkach udało się wyhodować nowe bulwy ziemniaków. Oczywiście potrzebne są dodatkowe prace badawcze i inżynieryjne, aby uzyskać jak najlepsze plony” – mówi Paille.
Zdjęcie: Thales Alenia Space Italy i CIRiS Norway.
Zestaw do testów uprawy kartofli w substracie z drukarki 3D.
Wybierz się z nami w kosmos w towarzystwie ekspertek z Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA), które opowiedzą o eksperymentalnej uprawie roślin poza granicami naszej planety.
Dowiedz się więcej o skrywanej przez rośliny odporności na promieniowanie kosmiczne i pionierskich rozwiązaniach technologicznych, które łączą ogrodnictwo ziemskie z pozaziemskim. Niniejszy artykuł zgłębia niezwykle istotną rolę roślin w kontekście przyszłej eksploracji kosmosu, a także omawia, w jaki sposób badania ESA mogą przyczynić się do prowadzenia bardziej zrównoważonych upraw na naszej rodzimej planecie.
Badanie granic uprawy roślin
Przygotowania
do lotu na Marsa
Wizja założenia kolonii na Księżycu lub Marsie wydaje się coraz bardziej realna – stale prowadzone przez ESA badania mają na celu pokonanie technologicznych przeszkód, które stoją na drodze wypraw w kosmos. Jedną z kluczowych kwestii jest umożliwienie załogom produkcji własnej żywności. A ponieważ podróże kosmiczne nie są możliwe bez dostępu do jedzenia, rośliny mogą stanowić (częściowe) rozwiązanie problemu.
Poprawa środowiska pracy w kosmosie
A skoro już mowa o zdrowiu i dobrym samopoczuciu w pracy… Pewna astronautka w 2015 roku przykuła uwagę mediów, pijąc w kosmosie pierwszą filiżankę espresso. Eksperymentalny ekspres do kawy – o wdzięcznej nazwie ISSpresso – z oczywistych względów został dobrze przyjęty przez astronautów i astronautki. „Historia zna wiele przykładów eksperymentów w środowisku kosmicznym, których celem była poprawa zdrowia i samopoczucia naszych załóg” – komentuje Paille.
Spojrzenie w przyszłość
Przyszłość uprawy roślin w kosmosie wydaje się obiecująca. Paille podkreśla, że w sektorze kosmicznym zwykle trzeba około 15 lat, aby przekuć pomysł w faktyczną technologię. Ponieważ misje na Marsa (i nie tylko) zaplanowane są na lata 2040–2050, niewątpliwe ważną rolę odegrają w nich opracowywane m.in. Przez Paille i Caplin innowacyjne rozwiązania, które mają umożliwić uprawę roślin w kosmosie.
Przyszłość uprawy roślin w kosmosie wydaje się obiecująca.
Uprawa roślin w kosmosie wiąże się z wieloma poważnymi trudnościami. Jedną z nich jest obecny – ograniczony – stan wiedzy. Istniejąca infrastruktura na niskiej orbicie okołoziemskiej, na przykład Międzynarodowa Stacja Kosmiczna (ISS), uzależniona jest od regularnych dostaw zapasów towarów konsumpcyjnych, w tym jedzenia. Jak mówi Paille: „Naszym celem jest opracowanie technologii pozwalających na produkcję żywności na pokładzie statku kosmicznego, co ograniczyłoby potrzebę korzystania z ziemskich zasobów. Nie zaleca się dalszych podróży w kosmos bez tego typu nowych rozwiązań”.
Produkcja żywności nie jest jedynym powodem, dla którego rośliny są tak ważne w kontekście podboju kosmosu. Jak dodaje Caplin: „Rośliny są też istotne, ponieważ korzystnie wpływają na stan psychiczny astronautów podczas długich misji”.
PRZEWIŃ W DÓŁ
Poprzedni
Następny
Zapisz się do newslettera
Copyright: ESA
Copyright: ESA
Badania nad roślinami wystawionymi na promieniowanie
W świat podróży kosmicznych doktor Caplin weszła niespodziewanie. Wcześniej związana była z ochroną środowiska – szczególnie fascynowała ją biologia roślin. Jej ścieżka kariery zmieniła się dopiero po tym, jak obroniła doktorat i zbadała wpływ promieniowania na rośliny w różnych ekosystemach. Caplin prowadziła badania m.in. w Czarnobylu, gdzie odkryła, że rośliny mają zdumiewająco wysoką odporność na promieniowanie. Dzięki adaptacji ewolucyjnej – procesowi, który zaszedł w odległej przeszłości – roślinom udało się skolonizować powierzchnię ziemi, kiedy poziom promieniowania był znacznie wyższy niż dziś. Dowiedziawszy się o ambitnych projektach Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) związanych z uprawą roślin w kosmosie, Caplin zdecydowała się pozyskać i zbadać nasiona, które wysłano na Międzynarodową Stację Kosmiczną (ISS). Caplin zaobserwowała, że pomimo ciężkich warunków spowodowanych promieniowaniem kosmicznym i mikrograwitacją rośliny wykiełkowały i zaczęły się rozwijać. Odkrycie to dało początek jej badaniom nad tym, jak warunki kosmiczne wpływają na uprawę roślin.
O Nicol Caplin
Od ukrytej odporności roślin na promieniowanie kosmiczne po pionierskie postępy technologiczne, które wypełniają lukę między ogrodnictwem kosmicznym a ziemskim; ten artykuł bada, w jaki sposób rośliny odgrywają istotną rolę w przyszłości eksploracji kosmosu.
O Christel Paille
Przekraczanie nowych granic
Jako inżynierka pracująca nad systemem kontroli środowiska i podtrzymywania życia Christel Paille odgrywa kluczową rolę w ESA, rozwijając technologie, które mają na celu umożliwić ludziom eksplorację kosmosu na jeszcze większą skalę. Paille pracuje nad dostarczaniem jedzenia, wody i powietrza astronautom i astronautkom z ograniczonym dostępem do tych zasobów. Jej praca skupia się przede wszystkim na opracowywaniu technologii i systemów produkcji oraz przygotowywania żywności. Ciągłe dążenie do przekraczania granic eksploracji kosmosu skłoniło Paille do oddania się badaniom nad uprawą roślin. Organizmy te mają szczególne znaczenie w kontekście misji kosmicznych – możliwe też, że w odległej przyszłości to dzięki nim możliwe będzie założenie samowystarczalnych kolonii na obcych planetach.
Ponieważ granice ludzkiej eksploracji nieustannie się poszerzają, dążenie do realizacji załogowych misji poza naszą planetą stanowi wyjątkowy zestaw wyzwań. Christel Paille, inżynier ds. kontroli środowiska i podtrzymywania życia w Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA), stoi na czele tego zadania.
Poszerzanie wiedzy na temat roślin
Ku bardziej ekologicznej przyszłości
Uwagi Caplin i Paille na temat ogrodnictwa kosmicznego dają wyobrażenie o potencjale uprawy roślin ozdobnych poza Ziemią. Przekraczamy coraz to nowe granice eksploracji kosmosu, a metody i technologie uprawy, które są opracowywane na potrzeby ogrodnictwa pozaziemskiego, mogą być dla nas inspiracją, ponieważ dążą do jak najbardziej wydajnego wykorzystywania zasobów. Przed nami iście ekscytujące czasy pełne nowych odkryć i rewolucyjnych innowacji, które wyniosą zrównoważoną uprawę roślin na jeszcze wyższy poziom – zarówno w kosmosie, jak i na Ziemi.
Dzięki badaniom kosmicznym rośnie też nasza wiedza na temat zachowań roślin. Eksperymenty wykazały, że w kosmosie organizmy te wytwarzają więcej antyoksydantów. Odkrycie to może doprowadzić do optymalizacji wartości odżywczych roślin uprawianych na naszej planecie. Paille dodaje: „Wiedza zdobyta dzięki eksperymentom kosmicznym może dostarczyć producentom roślin narzędzia do poprawy systemów produkcji. Pozwoli to osiągać lepsze kwitnienie, zwiększać tolerancję roślin na stres, skuteczniejszej walczyć ze szkodnikami, wydajniej wykorzystywać zasoby i podnosić walory estetyczne roślin”.
Sztuczna inteligencja może wykryć, że roślina doświadcza niedoboru.
Związek między kosmosem a Ziemią
Uprawa oszczędzająca zasoby
„Innowacyjne metody uprawy roślin w systemach obiegu zamkniętego, opracowane z myślą o kosmosie, mogą być równie atrakcyjne dla przemysłu ogrodniczego na Ziemi” – zgadza się Paille. Dla przykładu wspomina o tym, jak ścisła kontrola nad zarządzaniem temperaturą, wodą, oświetleniem i pożywką może doprowadzić do powstania metod uprawy oszczędzających zasoby i minimalizujących ilość odpadów, a przy tym maksymalizujących uzyskiwane plony.
„Wszystko, co robimy w kosmosie, musi przekładać się na korzyści dla Ziemi” – mówi Caplin. „Technologie opracowane na potrzeby misji kosmicznych, na przykład kompaktowe i wydajne systemy uprawowe, mogą znaleźć zastosowanie na naszej planecie, zwłaszcza w obszarach miejskich, gdzie ograniczona jest przestrzeń. Rozwiązania optymalizujące zużycie zasobów, między innymi recykling wody i energooszczędne systemy oświetleniowe, to ważne działania zaczerpnięte z ogrodnictwa kosmicznego, które mogą przynieść bezpośrednie korzyści producentom roślin na Ziemi”.
Badanie granic uprawy roślin
Ograniczony dostęp do zasobów w kosmosie zmusza nas do znalezienia rozwiązań uprawowych, które zmaksymalizują wydajność. Z uwagi na coraz bardziej restrykcyjne przepisy i dążenie do bardziej ekologicznego wykorzystania ziemskich zasobów w ogrodnictwie ozdobnym warto rozważyć zastosowanie technologii, które opracowano na potrzeby uprawy roślin w kosmosie.
Wykorzystaj kosmiczną technologię w swojej szkółce
Eksperyment GENESISS
Eksperyment GENESISS prowadzony przez ESA polega na wysyłaniu nasion różnych gatunków roślin na Międzynarodową Stację Kosmiczną (ISS). Nasiona pozbawione ochronnej warstwy ziemskiej atmosfery są tam wystawione na silne działanie promieniowania kosmicznego. Celem eksperymentu jest zbadanie długofalowego wpływu warunków kosmicznych na nasiona. Pozyskana w ten sposób wiedza będzie niezbędna w kontekście przyszłych – samowystarczalnych – misji kosmicznych. Jak mówi Caplin: „Nasiona są przechowywane poza laboratorium ISS, co oznacza, że są wystawione na surowsze warunki kosmiczne – m.in. na wyższy poziom promieniowania i ekstremalne wahania temperatury. Ta (długoterminowa) ekspozycja pomoże nam przygotować się do podróży w kosmosie”. Caplin wyjaśnia: „W przypadku misji na Marsa potrzeba co najmniej roku, aby dotrzeć na miejsce. Załogi muszą być samowystarczalne, ponieważ nie będziemy w stanie wysyłać dodatkowych zapasów żywności, jak na ISS”.
Powierzchnia tego ciała niebieskiego, ekstremalny poziom promieniowania i wahania temperatury stanowią wyjątkowe wyzwania dla roślin.
Testowanie uprawy roślin w symulowanych warunkach kosmicznych
Badanie rozwoju roślin w kosmosie i sprowadzanie roślinnych próbek na Międzynarodową Stację Kosmiczną (ISS) jest kosztownym przedsięwzięciem. Na szczęście na Ziemi istnieją tańsze alternatywy, które pozwalają symulować niektóre warunki panujące w kosmosie. Jak mówi Caplin: „ISS nie jest jedyną platformą, z której możemy korzystać. Do dyspozycji mamy również stację badawczą na Antarktyce, którą możemy wykorzystywać do badań nad izolacją. Paradoksalnie łatwiej jest ściągnąć człowieka z kosmosu (ISS) niż zimą z Antarktyki. W badaniach nad stanem nieważkości świetnie sprawdzają się loty paraboliczne – samolot gwałtownie wznosi się i opada i w momencie, gdy zaczyna swobodnie spadać, doświadczamy stanu nieważkości. Zbadanie jego wpływu na określony system biologiczny pozwoli nam uzyskać maksymalną pewność, że znaleźliśmy coś wartościowego, zanim wyślemy próbki na ISS”.
Badanie granic uprawy roślin
Obrawszy sobie za cel organizację załogowych misji na nieznane terytoria wybiegające poza Księżyc, stale przekraczamy kolejne granice nauki tak na Ziemi, jak i w kosmosie.
Eksperymenty i badania nad roślinami w kosmosie
Podłoże z drukarki 3D
Ograniczone ilości zasobów stały się motywacją do poszukiwania przyjaznych dla środowiska rodzajów i mieszanek podłoży – zarówno na potrzeby ziemskie, jak i pozaziemskie. Nieoczekiwanym źródłem inspiracji okazał się jeden z niedawnych przełomowych projektów ESA. Paille przedstawia najnowsze eksperymenty, w których wykorzystuje się struktury siatkowe stworzone przez drukarki 3D z myślą o specyficznych warunkach panujących w kosmosie. Struktury te są neutralne pod względem składników odżywczych i zapewniają zoptymalizowane nawadnianie roślin. Nie zatrzymują kropli ani fizycznych cząstek, które mogłyby hamować wzrost w środowisku kosmicznym, a do tego ich budowa jest bliska strukturze włókien celulozy. „Pierwszy eksperyment dowiódł, że można użyć tego substratu do uprawy kartofli. W tych niecodziennych warunkach udało się wyhodować nowe bulwy ziemniaków. Oczywiście potrzebne są dodatkowe prace badawcze i inżynieryjne, aby uzyskać jak najlepsze plony” – mówi Paille.
Na Ziemi stawiamy czoła wyzwaniom związanym z torfem i jego zamiennikami – ESA zaś eksperymentuje z wyjątkowo nietypowymi rodzajami podłoży.
Księżyca?
Badanie granic uprawy roślin
Alternatywne podłoża z…
Zdjęcie: Thales Alenia Space Italy i CIRiS Norway.
Zestaw do testów uprawy kartofli w substracie z drukarki 3D.
Ograniczone ilości zasobów stały się motywacją do poszukiwania przyjaznych dla środowiska rodzajów i mieszanek podłoży – zarówno na potrzeby ziemskie, jak i pozaziemskie.
Spojrzenie w przyszłość
Przyszłość uprawy roślin w kosmosie wydaje się obiecująca. Paille podkreśla, że w sektorze kosmicznym zwykle trzeba około 15 lat, aby przekuć pomysł w faktyczną technologię. Ponieważ misje na Marsa (i nie tylko) zaplanowane są na lata 2040–2050, niewątpliwe ważną rolę odegrają w nich opracowywane m.in. Przez Paille i Caplin innowacyjne rozwiązania, które mają umożliwić uprawę roślin w kosmosie.
Copyright: ESA
Dr Caplin rzuca światło na ambitny projekt, który wciąż jest na wczesnym etapie realizacji: ESA pracuje nad pionierskim obiektem o nazwie BioMoon, którego koncepcja zakłada uprawę roślin na Księżycu. Dzięki własnemu źródłu zasilania i utrzymywanej na stałym poziomie temperaturze BioMoon może stanowić istotny krok w kierunku rozwinięcia zrównoważonej uprawy roślin poza Ziemią. Projekt ma na celu m.in. zbadanie, czy rośliny mogą być uprawiane w księżycowej glebie (regolicie), co ograniczyłoby potrzebę transportu zasobów z Ziemi.
Jednak nie róbmy sobie jeszcze nadmiernych nadziei. Branża ogrodnicza na Ziemi intensywnie szuka zamienników torfu, aczkolwiek nie wydaje się, aby księżycowa gleba miała być jednym z nich. Jak mówi Caplin: „W zeszłym roku naukowcy zaczęli eksperymentować z uprawą roślin w ubogiej w składniki odżywcze glebie z Księżyca. Okazało się, że zawiera wystarczająco dużo podstawowych składników mineralnych potrzebnych do hodowli roślin, z wyjątkiem azotu. Po dodaniu nawozów azotowych nasiona wykiełkowały, a rośliny zaczęły rosnąć – choć znacznie wolniej niż te uprawiane w ziemskiej glebie”.
Zdaje się, że na chwilę obecną musimy zadowolić się alternatywnymi substratami z Ziemi. Zespół inżynieryjny ESA eksperymentuje jednak z jeszcze jednym rodzajem podłoża: wydrukowanym na drukarce 3D.
Uprawa roślin w kosmosie wiąże się z wieloma poważnymi trudnościami. Jedną z nich jest obecny – ograniczony – stan wiedzy. Istniejąca infrastruktura na niskiej orbicie okołoziemskiej, na przykład Międzynarodowa Stacja Kosmiczna (ISS), uzależniona jest od regularnych dostaw zapasów towarów konsumpcyjnych, w tym jedzenia. Jak mówi Paille: „Naszym celem jest opracowanie technologii pozwalających na produkcję żywności na pokładzie statku kosmicznego, co ograniczyłoby potrzebę korzystania z ziemskich zasobów. Nie zaleca się dalszych podróży w kosmos bez tego typu nowych rozwiązań”.
Produkcja żywności nie jest jedynym powodem, dla którego rośliny są tak ważne w kontekście podboju kosmosu. Jak dodaje Caplin: „Rośliny są też istotne, ponieważ korzystnie wpływają na stan psychiczny astronautów podczas długich misji”.
Przyszłość uprawy roślin w kosmosie wydaje się obiecująca.
Poprawa środowiska pracy w kosmosie
A skoro już mowa o zdrowiu i dobrym samopoczuciu w pracy… Pewna astronautka w 2015 roku przykuła uwagę mediów, pijąc w kosmosie pierwszą filiżankę espresso. Eksperymentalny ekspres do kawy – o wdzięcznej nazwie ISSpresso – z oczywistych względów został dobrze przyjęty przez astronautów i astronautki. „Historia zna wiele przykładów eksperymentów w środowisku kosmicznym, których celem była poprawa zdrowia i samopoczucia naszych załóg” – komentuje Paille.
Badanie granic uprawy roślin
Wizja założenia kolonii na Księżycu lub Marsie wydaje się coraz bardziej realna – stale prowadzone przez ESA badania mają na celu pokonanie technologicznych przeszkód, które stoją na drodze wypraw w kosmos. Jedną z kluczowych kwestii jest umożliwienie załogom produkcji własnej żywności. A ponieważ podróże kosmiczne nie są możliwe bez dostępu do jedzenia, rośliny mogą stanowić (częściowe) rozwiązanie problemu.
Przygotowania
do lotu na Marsa
Wybierz się z nami w kosmos w towarzystwie ekspertek z Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA), które opowiedzą o eksperymentalnej uprawie roślin poza granicami naszej planety.
Dowiedz się więcej o skrywanej przez rośliny odporności na promieniowanie kosmiczne i pionierskich rozwiązaniach technologicznych, które łączą ogrodnictwo ziemskie z pozaziemskim. Niniejszy artykuł zgłębia niezwykle istotną rolę roślin w kontekście przyszłej eksploracji kosmosu, a także omawia, w jaki sposób badania ESA mogą przyczynić się do prowadzenia bardziej zrównoważonych upraw na naszej rodzimej planecie.
Wykorzystaj kosmiczną technologię w swojej szkółce
4
2
Alternatywne podłoża z… Księżyca?
3
Eksperymenty i badania nad roślinami w kosmosie
Navigation menu
Badanie granic
uprawy roślin
Poznaj dziedzinę ogrodnictwa kosmicznego, którą przybliżą reprezentujące Europejską Agencję Kosmiczną dr Nicol Caplin, naukowczyni specjalizująca się w badaniach eksploracyjnych, oraz Christel Paille, inżynierka pracująca nad systemem kontroli środowiska i podtrzymywania życia.
Przygotowania do lotu na Marsa
1
