Hoe NASA leert om planten te kweken in de ruimte en op andere werelden

Wanneer NASA mensen naar Mars stuurt, zullen de astronauten veel voedsel nodig hebben voor de reis. Maar gevriesdroogde voorverpakte maaltijden voor een missie van 2,5 jaar naar de Rode Planeet kunnen veel gewicht en ruimte in beslag nemen op een interplanetair voertuig. Als we naar Mars gaan, zal gewicht kostbaar zijn. Hoe minder we bij ons hebben, hoe beter. Plus, niet al dat voedsel zal super lekker zijn – of vers.

Daarom is NASA geïnteresseerd in het uitzoeken van manieren om het dieet van astronauten aan te vullen met planten die kunnen worden gekweekt in de ruimte of op andere werelden. Zaden zijn veel minder gewichtig en ruim dan reeds bereid voedsel. Daarom hebben wetenschappers van NASA’s Kennedy Space Center geëxperimenteerd met het kweken van planten en groenten in gesimuleerde ruimte-omgevingen. Deze omvatten de microzwaartekracht omgeving van het internationale ruimtestation en werelden met minder zwaartekracht dan de aarde, zoals de maan en Mars.

Op Kennedy, experimenteren wetenschappers met verschillende verlichting en temperaturen om te zien welke omgeving het beste is voor het kweken van planten. Ze simuleren ook de omstandigheden in het ISS om te zien welke planten het goed zouden doen in een lage baan om de aarde. Uiteindelijk probeert NASA uit te vinden hoe planten kunnen groeien met zo weinig mogelijk grond, via methoden als hydrocultuur en aeroponics. Bij hydrocultuur worden water en voedingsstoffen via vloeibare oplossingen naar de wortels van de planten gebracht, en bij aeroponics worden de planten in een mistige luchtomgeving gekweekt. Bij beide methoden is er geen behoefte aan te veel aarde, die ook zwaar is en kostbare ruimte op een raket inneemt.

Water gedraagt zich anders in een lage-zwaartekracht omgeving. Het klontert samen op vreemde manieren die het niet zou op aarde, waardoor het lastig om water wortelplanten. NASA heeft echter succes gehad met het kweken van groenten in het internationale ruimtestation met het Veggie-experiment van de ruimtevaartorganisatie. Door dat onderzoek zijn astronauten in staat geweest om planten te kweken – en te eten – in het ISS. Het eerste experiment bestond uit het kweken van rode romaine sla in kussens van klei in plaats van aarde.

Wetenschappers zijn geïnteresseerd in het mogelijk gebruik van interplanetaire grond ooit om planten te laten groeien. Maar de “aarde” op de maan en Mars is niet echt aarde; het is regolith, of los, rotsachtig materiaal gemaakt van vulkanische as dat geen overvloed aan organische materialen bevat. En de regolith op Mars is niet bepaald schoon. Rovers op Mars hebben in het vuil een soort zout ontdekt dat bekend staat als perchloraten, die giftig kunnen zijn voor mensen als ze in voldoende grote hoeveelheden worden geconsumeerd. Het is mogelijk dat astronauten de regolith kunnen reinigen met chemische oplossingen of bepaalde soorten bacteriën, maar die methode is nog niet volledig uitgewerkt.

Het beheersen van plantengroei in de ruimte en op andere werelden zal belangrijk zijn voor toekomstige bemanningen die op lange duurmissies van onze planeet reizen. Niet alleen is plantaardig voedsel belangrijk voor de voeding, maar het aanvullen van een voorverpakt dieet met groenten en greens kan belangrijk zijn voor gestresste astronauten die hun thuis missen. “We hebben van veel astronauten opmerkingen gehoord in de trant van: ‘Ik dacht dat ik de cheeseburger of pizza het meest zou missen als ik terugkwam, maar wat ik echt wilde was een verse salade,'” vertelt Gioia Massa, een NASA-wetenschapper die de voedselproductie in de ruimte bestudeert op het Kennedy Space Center, aan The Verge. “Dus, we denken dat het hebben van die verse, sappige, knapperige textuur in hun dieet echt belangrijk kan zijn.”

Voor de seizoensfinale van Space Craft bezochten we Kennedy om enkele van de planten te proeven waarmee ze hebben geëxperimenteerd. Bekijk onze maaltijden in de video hierboven.