12 czerwca 2025 r. Na tym zdjęciu zrobionym 9. dnia tego miesiąca dr Gioia Massa, specjalistka od biologii roślin i starsza naukowczyni projektów w NASA, zwiedza swoje laboratorium w Space Systems Processing Center na Florydzie. Dr Massa omawiała swoją pracę w wywiadzie dla Polskiej Agencji Prasowej. (reklama) PAP/Leszek Szymański
Dłuższe misje kosmiczne wymagają między innymi zróżnicowanej diety astronautów. W związku z tym naukowcy badają potencjał uprawy pszenicy, jęczmienia i grochu w kosmosie. Podczas gdy miniaturowe ogórki dobrze sobie radzą, kapusta pekińska nie radzi sobie najlepiej, według „kosmicznego ogrodnika” NASA, dr Gioia Massa, w wywiadzie dla PAP.
Rozwój systemów rolnictwa kosmicznego jest kluczowym wyzwaniem dla długoterminowych misji, twierdzi dr Gioia Massa, ekspert w dziedzinie biologii roślin i starszy naukowiec projektu NASA. Jej zespół w Kennedy Space Center (KSC) na Florydzie (USA) koncentruje się na opracowywaniu rozwiązań, które zapewnią astronautom odpowiednie zapasy żywności.
Naukowiec przywitała PAP w swoim laboratorium znajdującym się w Space Systems Processing Facility (SSPF) w KSC.
„Największą przeszkodą w mikrograwitacji jest dostarczanie roślinom wody i składników odżywczych. Woda zachowuje się nieprzewidywalnie w stanie nieważkości, co stwarza wyzwania w dostarczaniu odpowiedniej ilości do strefy korzeniowej” – wyjaśnia ekspert.
Naukowcy badają również strategie wentylacji gleby i regulacji temperatury.
Zespół dr Massy bada, w jaki sposób te elementy wpływają na wzrost roślin w tzw. spiżarni obrazkowej — szczelnym środowisku, w którym na metalowych półkach znajdują się rośliny doniczkowe. Obecnie w jednej z komór rośnie sałata Waldorf, a niektóre rośliny widocznie więdną. Wynika to z nierównomiernego podlewania: niektóre otrzymują niewystarczającą ilość wody, inne za dużo, a tylko nieliczne otrzymują dokładnie taką ilość, jakiej potrzebują, zauważa ekspert NASA. Te same problemy dotyczą składników odżywczych, temperatury i poziomu dwutlenku węgla w glebie.
„Stosujemy różne czynniki stresogenne wobec roślin. Komora monitoruje je w różnych widmach światła, a my wykorzystujemy również obrazowanie termiczne. Pozwala nam to wykryć zmiany na długo przed tym, zanim staną się widoczne gołym okiem, co pozwala nam szybko dostosować warunki, aby zapobiec obumieraniu roślin” – wyjaśnia dr Massa.
Innowacje opracowywane w jej laboratorium mogą ostatecznie doprowadzić do stworzenia robotów zdolnych do zarządzania rolnictwem kosmicznym przy minimalnym udziale astronautów lub do działania autonomicznego.
Naukowcy z laboratorium KSC badają również wpływ promieniowania kosmicznego na rośliny. Na Ziemi pola magnetyczne zapewniają ochronę, ale w statkach kosmicznych, takich jak Międzynarodowa Stacja Kosmiczna (ISS), Księżyc czy Mars, takie naturalne bariery nie występują. „To stanowi wyzwanie dla transportu i długoterminowej konserwacji nasion. Na szczęście nasiona są bardziej odporne niż rosnące rośliny” — przyznaje dr Massa.
Jak wspomniała, obecnie na ISS działają dwa systemy uprawy roślin: „Veggie to prosty i energooszczędny system, ale wymaga znacznego wysiłku. Z kolei Advanced Plant Habitat (Advanced Plant Habitat – przyp. PAP) wymaga znacznie więcej energii, a mimo to wiele zadań związanych z uprawą i monitorowaniem jest obsługiwanych zdalnie przez zespół naziemny, co zmniejsza obciążenie pracą astronautów”.
Zespół kierowany przez dr Massę opracowuje instalację Ohalo III, zaprojektowaną tak, aby zawierała najlepsze cechy obu systemów. „Ohalo III będzie służyć jako poligon doświadczalny do produkcji roślinnej. Umożliwi wewnętrzny recykling wody i wykorzysta powietrze ze środowiska stacji kosmicznej. Ma zostać dostarczony na ISS w 2026 r.”, podzielił się biolog.
Wiele gatunków i odmian, które badał dr Massa, zostało przetestowanych w siedliskach analogowych w różnych miejscach na Ziemi. Siedlisko analogowe symuluje warunki panujące na ISS, Księżycu lub Marsie, często w zamkniętym środowisku (np. pod kopułą).
Dr Massa uważa miniaturową odmianę ogórka picowell za jeden z najbardziej obiecujących gatunków, który dobrze prosperował w środowisku Niemieckiej Stacji Polarnej Neumayer III na Antarktydzie i jest obecnie uprawiany w Kennedy Center. Ponieważ ogórki są roślinami pnącymi, naukowcy zaprojektowali podpory, które astronauci mogą wytwarzać w kosmosie za pomocą drukarek 3D.
„Obecnie przygotowujemy się do drugiego testu uprawy ogórków w symulowanym środowisku marsjańskim w Lyndon B. Johnson Space Center NASA w Teksasie. Będzie to część misji Crew Health and Performance Exploration Analog (CHAPEA)” — stwierdziła dr Gioia Massa.
Źródło
