La NASA si occupa di risolvere le sfide e l'obiettivo di avere una presenza prolungata nello spazio, o una colonia su Marte o in qualche altro mondo, è pieno di sfide, inclusa la necessità di coltivare cibo. Gli scienziati di Kennedy Advanced Life Support Research stanno lavorando al Prototype Lunar / Mars Greenhouse Project per cercare di affrontare quella sfida.
Il Prototype Lunar / Mars Greenhouse Project (PLMGP) riguarda la coltivazione di ortaggi per gli astronauti durante i soggiorni prolungati sulla Luna, su Marte o ovunque non possano essere forniti dalla Terra. Oltre a coltivare il cibo, il Progetto mira a capire come i sistemi di coltivazione alimentare possano far parte dei sistemi di supporto vitale.
"L'approccio utilizza piante per eliminare l'anidride carbonica, fornendo cibo e ossigeno." - Dr. Ray Wheeler
"Stiamo lavorando con un team di scienziati, ingegneri e piccole imprese dell'Università dell'Arizona per sviluppare un sistema a circuito chiuso. L'approccio utilizza piante per eliminare l'anidride carbonica, fornendo al contempo cibo e ossigeno ", ha affermato il dott. Ray Wheeler, scienziato capo della Kennedy Advanced Life Support Research.
Il prototipo stesso è un sistema gonfiabile e schierabile che i ricercatori chiamano un sistema di supporto vitale bioregenerativo. Man mano che le colture crescono, il sistema ricicla, annaffia, ricicla i rifiuti e rivitalizza l'aria.
Il sistema è idroponico, quindi non è necessario alcun terreno. L'acqua che viene portata in missione o raccolta in situ, ad esempio sulla Luna o su Marte, viene arricchita con sali nutrienti e fluisce continuamente attraverso i sistemi di radici delle piante. Anche l'aria nel sistema viene riciclata. Gli astronauti espirano anidride carbonica, che le piante assorbono. Attraverso la fotosintesi, le piante producono ossigeno per gli astronauti.
"Stiamo imitando ciò che le piante avrebbero se fossero sulla Terra e utilizzassero questi processi per il supporto vitale", ha affermato la dott.ssa Gene Giacomelli, direttrice del Controlled Environment Agriculture Center dell'Università dell'Arizona. "L'intero sistema della serra lunare rappresenta, in piccola parte, i sistemi biologici che sono qui sulla Terra."
"L'intero sistema della serra lunare rappresenta, in piccola parte, i sistemi biologici che sono qui sulla Terra." - Dott. Gene Giacomelli
Una parte fondamentale di un sistema come questo è sapere quali astronauti dovranno portare con sé e quali risorse possono trovare a destinazione. Questo include quale tipo di piante e semi saranno necessari, così come quanta acqua potrebbe essere disponibile una volta che gli astronauti raggiungeranno la loro destinazione. Vengono anche studiati e sviluppati metodi per estrarre acqua su Marte o sulla Luna.
Anche se l'acqua necessaria può essere trovata in situ su Marte e sulla Luna, ciò non significa che siano luoghi facili in cui coltivare il cibo. Gli astronauti devono essere protetti dalle radiazioni, così come le colture. Queste camere a effetto serra dovrebbero essere sotterrate, il che significa che sono richiesti anche sistemi di illuminazione specializzati.
"Siamo riusciti a utilizzare l'illuminazione a LED elettrica (diodi ad emissione di luce) per far crescere le piante", ha affermato il dott. Wheeler. "Abbiamo anche testato ibridi utilizzando sia l'illuminazione naturale che artificiale." La luce solare potrebbe essere catturata con concentratori di luce che tracciano il sole e quindi trasmettono la luce alla camera usando fasci di fibre ottiche.
Questi sistemi non sono la prima esperienza della NASA nella coltivazione di colture nello spazio. Gli esperimenti a bordo della Stazione Spaziale Internazionale (ISS) sono stati una parte importante della ricerca sulla produzione agricola in ambienti non terrestri. Il Veggie Plant Growth System è stato il primo tentativo della NASA e gli astronauti hanno raccolto con successo la lattuga da quel sistema.
La Terra ha sistemi ben consolidati per sostenere la vita, e questo progetto ha come obiettivo quello di portarne un po 'verso destinazioni lontane nello spazio.
"Penso che sia interessante considerare che stiamo portando i nostri compagni terrestri con noi", ha detto Wheeler. "Mentre ci possono essere modi per progettarlo in termini di stivaggio e rifornimento, non sarebbe così sostenibile. Le serre offrono un approccio più autonomo all'esplorazione a lungo termine sulla luna, su Marte e oltre. "
