Технология за отглеждане на зеленчуци на Антарктида дава надежди за земеделие на Луната и Марс

Технология за отглеждане на зеленчуци на Антарктида дава надежди за земеделие на Луната и Марс

Сподели
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

Екип от учени, които презимуват в отдалечена станция в Антарктика, са събрали реколта, отгледана във високотехнологична оранжерия, предназначена да тества технологии, които един ден могат да бъдат използвани за изхранване на изследователите на Луната и Марс.

Оранжерията, наречена EDEN ISS, се управлява от Германския аерокосмически център (DLR), който си сътрудничи с НАСА в изследванията на технологии за космическо земеделие. В момента в четвъртия си сезон оранжерията се използва за аеропонично отглеждане на растения, което означава, че корените на растенията се намират във въздуха, а хранителните вещества и водата се доставят под формата на специално създадени облаци мъгла, без наличието на почва.

Оранжерията е част от станция Neumayer III, антарктическа изследователска станция, експлоатирана от германския институт Алфред Вегенер, част от Центъра за полярни и морски изследвания Helmholtz в Бремерхафен.

Всеки ден ботаникът на НАСА Джес Бунчек, една от 10-те членове на екипажа на настоящата 14-месечна мисия, трябва да излиза на 400 метра от базата, за да стигне до 12-метровия контейнер, в който да провери реколтата.

По време на съвместната пресконференция на DLR и НАСА, проведена на 4 май, Бунчек се включва във видео срещата директно от оранжерията, признавайки, че резките преходи в райони с различен климат не са особено приятни. С температури, които падат до -50 градуса по Целзий, ветрове, които често попадат в спектъра на ураганните, и чести смущения в инфраструктурата, работата на изследователите в оранжериите може да бъде доста предизвикателна.

Бунчек обаче казва, че работата в действителност се отплаща – присъствието на пресни зеленчуци и зелени растения в тази част на света има изключително приповдигаш ефект върху настроението и надеждите на изолираните изследователи.

„Тук съм от няколко месеца и мога да кажа, че това е любимата част от деня ми. Откривам, че енергията ми се вдига тук“, каза Бунчек от оранжерията. „Нямаме особено много стимулатори за сетивата – няма дървета, няма зеленина. Всъщност продължителността на деня в момента тук силно намалява. Бидейки тук повече от година, ние понасяме множество лишения.“

Ученият от НАСА Джес Бунчек, която има честта и удоволствието да се докосне до рукола, отгледана в оранжерията EDEN ISS на немския аерокосмически център в Антарктида, която тества технологии за марсианско и лунно земеделие. 

DLR избира да позиционира експерименталния си модул в станцията Neumayer точно поради суровата климатична среда, която е възможно най-близката, която може да бъде постигната на Земята, до лунните и марсианските условия, както става ясно от изявлението на Даниел Шуберт, ръководител на проекта ЕDEN ISS в Института за космически системи в Бремен.

Оранжерията разполага с 12 квадратни метра площ за отглеждане на растения, достатъчни, за да осигурят на екипажа изобилие от пресни продукти, за да може диетата им да бъде достатъчно здравословна и разнообразна.

„Прилагаме три основни техники за култивиране на растенията. Използваме LED осветителни тела, за да им осигурим необходимата светлина, пръскаме корените на растенията на всеки пет минути с хранителен разтвор и инжектираме въглероден диоксид в атмосферата около културите, като през цялото време контролираме влажността на въздуха и температурата.“, казва Шуберт.

Системите за напояване и доставка на хранителни вещества работят напълно автономно, позволявайки на учените да се съсредоточат върху научната си работа, която включва изучаване на хранителните профили на културите, с цел подпомагане на подбора на най-подходящите и устойчиви хранителни сортове, които да бъдат изпратени в космоса.

Автономността е ключово изискване за бъдещите оранжерии на повърхността на Луната или Марс, тъй като космическото градинарство, с всички свои изисквания, с които се запознахме по-горе, би било прекалено обременяващо и изключващо всякакви други дейности, ако не се осъществява автономно.

Шуберт каза, че DLR вече работи по технологии, които допълнително ще подобрят автономността на оранжерията, тъй като агенцията се насочва към изграждането на земна демонстрация на съоръженията, които амбициите един ден да изпрати на Луната, до 2050 г.

„Работим върху разработването на роботизирана ръка, която би могла с помощта на изкуствен интелект да събира краставици, да третира растенията и да реже листа. Ние също така разработваме приложения за големи данни, които биха помогнали за намаляване на рисковете в оранжерията“ казва Шуберт.

До 2030 г., според Шуберт, космическата агенция се надява да има готов за използване дизайн за изграждане на действителна лунна оранжерия.

Оранжерията 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 на екипажа. Засега EDEN ISS работи по това, което Шуберт описва като режим на полузатворен цикъл, събирайки обратно изпаряващата се вода чрез система за изсушаване.

Антарктида е изправена през екстремни климатични условия през по-голямата част от годината. Бунчек, която работи и върху Системата за производство на зеленчуци на НАСА, каза, че растенията изглежда могат да растат надеждно и във високотехнологичната оранжерия, като според него те не изостават от традиционно отглежданите култури.

„Руколата, която сме отгледали досега, е най-добрата, която някога съм яла.“, каза Бунчек.

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

„Има израснали стотици домати, въпреки че нищо не е узряло”, казва Бунчек. „Това и е първият път, в който отглеждаме броколи и карфиол в оранжерията, което е много вълнуващо, защото не очаквахме карфиолът да оцелее в тази среда, така че изненадата наистина е хубава.“

Как може да се изхранва екипажът на Марс?

За да задоволи изцяло хранителните нужди на екипажа на Марс или Луната, такава оранжерия ще се нуждае от площ между 40 и 50 квадратни метра за продоволствените нужди на един член от екипажа, според Рей Уилър, растителен биолог от НАСА, който също взе участие в пресконференцията.

Шуберт също така добави, че космическите агенции също разглеждат хибридни хранителни стратегии, които комбинират отгледани на място растителни култури, с доставки на хранителни продукти от Земята.

„Ще произвеждаме култури с високо съдържание на вода, като тези, които имаме в контейнера EDEN ISS, директно на място, на марсианска повърхност. И ние ще можем да вземем със себе си неща като ориз, пшеница, царевица и картофи, защото те могат да бъдат съхранявани много лесно, не е нужно да бъдат лиофилизирани.“

Уилър добави, че някои изследователи проучват възможността да добавят източник на животински протеин в бъдещото съоръжение за космическо земеделие под формата на насекоми, които биха се хранили с негодни за консумация части от събраните растения.“

„Бихме могли да възстановим малко храна от този негоден за консумация растителен материал, който може да се счита за отпадък“, казва Уилър. „Има начини за генериране и възстановяване на храна, като се използват вторични консуматори на негодна за човешка консумация биомаса. Ако изберем правилните организми, можем да получим храна с висока стойност. Може също така да бъдат отглеждани и гъби.“

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

Изследванията отварят и сериозно поле за обсъждане на възможностите за колонизиране на Марс, което имат някои амбициозни футуристи и предприемачи, като главния изпълнителен директор на SpaceX Илън Мъск. Осигуряването на достатъчно храна е едно от най-големите предизвикателства пред живота в космоса, което поражда редица въпроси относно цялостните възможности за изпращане на хора за продължително пребиваване. Предишните идеи в тази насока включват осигуряване на постоянни доставки от Земята, но това би било прекалено скъпо, трудоемко и нерентабилно, докато възможностите за отглеждане на хранителни продукти на място, вдъхват истински надежди за перспективата за построяване на човешки селища на Марс, а някой ден, защо не и на други планети, чрез хибридни варианти за доставка?



Източник: www.kaldata.com


Сподели
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •