To, co brzmi jak science fiction, staje się konkretnym projektem badawczym: DLR wraz z NASA i kanadyjską agencją CSA tworzy koncepcję szklarni na Księżycu.
Jak uprawiać warzywa w miejscu, gdzie nie ma ani przyjaznej atmosfery, ani żyznej gleby, ani swobodnie dostępnej wody?
Temu właśnie poświęcony jest międzynarodowy projekt Lunar Agriculture Module – Ground Test Demonstrator (LAM-GTD) (źródło w Niemiecki).
Niemieckie Centrum Lotnictwa i Kosmonautyki (DLR) pracuje wspólnie z NASA oraz kanadyjską agencją kosmiczną CSA nad koncepcjami szklarni na Księżycu. Najpierw mają one dostarczać świeżą żywność astronautom podczas przyszłych długotrwałych misji.
Szklarnia jako polisa na życie w kosmosie
Temperatury na Księżycu skrajnie się wahają, jego powierzchnia jest prawie pozbawiona atmosfery, woda jest tam rzadkością, a promieniowanie kosmiczne stanowi poważne zagrożenie. Sadzenie roślin bezpośrednio w księżycowym gruncie nie wchodzi w grę. Potrzebne są kontrolowane systemy uprawy, które działają niezależnie od naturalnych warunków środowiskowych.
Pomysł jest taki: moduł szklarni zostanie bezpośrednio połączony z symulowanym modułem mieszkalno-roboczym dla astronautów. Naukowcy będą mogli badać nie tylko wzrost roślin, lecz także testować, jak szklarnia i habitat mogą się wzajemnie zasilać.
Planowany demonstrator ma na początku powstać w całości na Ziemi. Najpóźniej do 2032 r. trzej partnerzy chcą zdecydować, czy i w jakiej formie zostanie naprawdę zbudowany.
Zwłaszcza NASA przeprowadziła już wiele odpowiednich eksperymentów na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej ISS. Uprawiano tam między innymi sałatę, kapustę pekińską i papryczki chili.
Kolejny krok prowadzi teraz od niewielkich instalacji doświadczalnych na ISS do znacznie większych i bardziej złożonych systemów uprawy, które mogłyby wyżywić całe załogi.
Niemiecki partner, DLR, może przy tym sięgnąć po doświadczenia z wcześniejszych projektów, przede wszystkim ze szklarni EDEN ISS, która przez kilka lat działała na Antarktydzie.
Od 2018 do 2023 r. naukowcy prowadzili na Antarktydzie specjalnie zaprojektowaną szklarnię, zaledwie kilkaset metrów od niemieckiej stacji badawczej Neumayer III. W skrajnych warunkach uprawiali tam świeże warzywa bez użycia gleby i bez naturalnego światła słonecznego. Lampy LED, sztuczne roztwory składników odżywczych oraz rozbudowany system nawadniania pozwoliły zbierać sałatę, pomidory, ogórki, rzodkiewki, a nawet truskawki. Łącznie uzyskano około jednej tony świeżych warzyw.
Projekt oparty na międzynarodowej współpracy
Antarktyda to wprawdzie nie Księżyc, ale ma z nim jedną ważną cechę wspólną: zaopatrzenie jest trudne, warunki środowiskowe są wymagające, a błędy szybko przeradzają się w poważne problemy.
To, że Niemcy, USA i Kanada pracują razem nad LAM-GTD, nie jest przypadkiem. DLR wnosi swoją wiedzę z badań kosmicznych i wcześniejszych projektów szklarniowych. NASA tworzy podstawy dla przyszłych misji księżycowych i długotrwałej obecności człowieka na Księżycu. Kanadyjska agencja kosmiczna CSA uzupełnia współpracę swoim doświadczeniem w badaniach kosmosu i technologiach dla lotów załogowych.
Mały krok dla sałaty, wielki krok dla ludzkości
Badania są interesujące nie tylko dla astronautów, bo także na Ziemi są miejsca, gdzie uprawa żywności jest trudna, na przykład suche regiony pustynne czy obszary dotknięte niedoborem wody.
Technologie, które pozwalają roślinom rosnąć przy minimalnym zużyciu wody, energii i przestrzeni, mogłyby pomóc również tam. Kontrolowane szklarnie mogłyby ponadto sprzyjać bardziej precyzyjnej produkcji żywności, z mniejszym użyciem środków ochrony roślin.
Patrzenie dalej niż tylko na Ziemię może więc przynieść wiedzę, która pomoże nam także na własnej planecie szukać nowych rozwiązań.