Kiedy myślimy o podróżach kosmicznych, przed oczami mamy rakiety, astronautów i bezkresną pustkę gwiazd. Mało kto jednak zdaje sobie sprawę, że w tej historii coraz ważniejszą rolę odgrywają… rośliny. Zielone organizmy, które od milionów lat radzą sobie na Ziemi, zaczynają dziś podbijać kosmos. Ale jak to możliwe, że życie roślinne przetrwa w miejscu, gdzie nie ma grawitacji, naturalnego światła i stabilnego klimatu?
Dlaczego rośliny są potrzebne w kosmosie?
Dla przyszłych misji załogowych – na Marsa, Księżyc czy dalej – rośliny mogą stać się kluczem do przetrwania. Nie chodzi tylko o jedzenie. Zielone życie pełni w zamkniętym ekosystemie kilka niezwykle ważnych funkcji:
• produkuje tlen potrzebny do oddychania,
• pochłania dwutlenek węgla,
• reguluje wilgotność powietrza,
• dostarcza pożywienia i składników odżywczych,
• a nawet poprawia samopoczucie psychiczne astronautów.
Dzięki roślinom można stworzyć coś w rodzaju miniaturowego biosystemu, w którym ludzie i natura współpracują, by utrzymać życie w ekstremalnych warunkach.
Pierwsze eksperymenty
Pierwsze próby hodowli roślin w kosmosie sięgają lat 60. XX wieku. W 1961 roku radziecka sonda Sputnik 4 przewiozła nasiona pszenicy, grochu i cebuli. Choć nie wszystkie przetrwały, już wtedy naukowcy zauważyli, że mikrograwitacja wpływa na sposób wzrostu i kierunek, w którym rośnie roślina.
Z biegiem lat NASA i inne agencje prowadziły coraz bardziej zaawansowane badania, dzięki którym na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS) powstał projekt Veggie, czyli kosmiczny ogródek. Astronauci uprawiali tam m.in.:
• sałatę rzymską,
• kapustę chińską,
• rzeżuchę,
• zboża i mikrozioła.
W 2015 roku po raz pierwszy w historii człowiek zjadł posiłek z roślin wyhodowanych w kosmosie – była to sałata rzymska. Astronauci nazwali ją „najbardziej satysfakcjonującym posiłkiem od miesięcy”.
W 2020 roku chińska misja Chang’e 4 wyhodowała pierwszą roślinę na powierzchni Księżyca – była to bawełna. Roślinka niestety nie przetrwała długo, ale symbolicznie otworzyła nowy rozdział w historii zielonego życia: rośliny nie znają granic – nawet tych kosmicznych.
Jak rośliny rosną bez grawitacji?
Na Ziemi rośliny wiedzą, w którą stronę rosnąć dzięki grawitacji i światłu, jednak w przestrzeni kosmicznej ten „kompas” przestaje działać. W stanie nieważkości korzenie rosną w przypadkowych kierunkach, a łodygi mogą wić się spiralnie.
Aby temu zaradzić, naukowcy stosują sztuczne oświetlenie LED, które symuluje cykl dnia i nocy. Kolory światła (niebieski i czerwony) wpływają na tempo fotosyntezy, a precyzyjna kontrola wilgotności i składników odżywczych pozwala roślinom zachować równowagę.
Rośliny na Marsie
Uprawa roślin na Marsie to już nie tylko motyw z filmu Marsjanin. NASA, ESA i chińskie agencje kosmiczne prowadzą eksperymenty z symulowanym marsjańskim regolitem (glebą bogatą w tlenki żelaza, ale ubogą w składniki odżywcze). Niektóre gatunki – jak ziemniaki, rzodkiew, jęczmień czy rzeżucha – wykazały zdolność wzrostu w takich warunkach, o ile zapewni się im odpowiednią ilość wody i światła.
W przyszłości takie miniaturowe ogrody mogą powstawać w kopułach lub pod ziemią, tworząc zielone oazy życia na czerwonej planecie.
Zielona przyszłość astronautyki
Choć dziś uprawa roślin w kosmosie to jeszcze eksperyment, ma ona ogromne znaczenie dla przyszłych kolonii pozaziemskich. W perspektywie dekad zrównoważone, samowystarczalne ekosystemy mogą sprawić, że ludzie będą mogli żyć miesiącami, a nawet latami poza Ziemią – oddychając powietrzem i jedząc jedzenie wytworzone dzięki roślinom.