De zoektocht om voedsel buiten de aarde te verbouwen fascineert wetenschappers en ruimtevaartorganisaties al tientallen jaren, niet alleen als een kwestie van overleven, maar als een fundamentele strategie voor het in stand houden van het leven tijdens langdurige missies en toekomstige interplanetaire verkenningen. Terwijl velen zich bladgroenten in de ruimte voorstellen, was de eerste groente die wortel schoot in microzwaartekracht de eenvoudige aardappel. In de jaren 90 NASA en de Universiteit van Wisconsin-Madison begonnen samen te werken om te testen of knollen in de ruimte konden groeien, wat de weg vrijmaakte voor toekomstige gewasexperimenten en baanbrekende technieken in de landbouw met gecontroleerde omgevingen. Die bescheiden maar diepgaande eerste stap leidde uiteindelijk tot latere ontdekkingen, zoals sla die aan boord van het International Space Station (ISS) werd geteeld. Inzicht in hoe deze experimenten zich ontwikkelden biedt een rijke geschiedenis van de ruimtelandbouw, van technische uitdagingen tot botanische triomfen en inzichten in de aanpassing van planten aan nieuwe omgevingen.
Hoe aardappelen de eerste groente werden die in de ruimte werd gekweekt
In 1995 stuurden onderzoekers van de Universiteit van Wisconsin-Madison met succes aardappelbladstekken de ruimte in aan boord van de Space Shuttle via een systeem genaamd Astroculture. Het experiment omvatte het kweken van witte aardappelen (Solanum tuberosum) in een gecontroleerde, gesloten omgeving om te testen of de knollen zich konden vormen zonder de zwaartekracht van de aarde. Dat blijkt uit een technisch rapport van NASADe aardappelschijfjes werden ondersteund in een grindachtig medium en geïrrigeerd via een speciaal gekalibreerd systeem. Na ongeveer 16 dagen hadden zich kleine knollen ontwikkeld, elk met een diameter van ongeveer 1,5 cm, wat aantoonde dat de knolplanten zelfs onder microzwaartekracht eetbare biomassa konden produceren.Dit experiment, ook wel de oorsprong van de ‘Quantum Tubers’ genoemd, was meer dan een noviteit. Het toonde aan dat aardappelen, een calorierijk en koolhydraatrijk gewas, konden worden verbouwd in een in de ruimte gestationeerd levensondersteunend systeem. Uit het basisonderzoek uit Wisconsin bleek dat de productiviteit van de knol onder gecontroleerde omstandigheden veelbelovend genoeg was om in een aanzienlijk deel van de energiebehoeften van toekomstige astronauten te voorzien.
Hoe astronauten de eerste groente aten die in de ruimte werd gekweekt
Twintig jaar na de aardappelproeven is de ruimtelandbouw een nieuwe fase ingegaan Het Veggie Plant-systeem van NASA aan boord van het ISS. De eerste echte in de ruimte gekweekte groente die werd geoogst en geconsumeerd was rode snijsla (Lactuca sativa, cultivar ‘Outredgeous’). Dit gebeurde tijdens de Veg-01-missie, waarbij astronauten de bladeren plantten, verzorgden en uiteindelijk aten in microzwaartekracht. De sla werd gekweekt in ‘groentekussens’ gevuld met substraat op kleibasis en kunstmest, verlicht door rode, blauwe en groene LED-lampen die speciaal waren afgestemd op de plantengroei.Deze sprong van onderzoek naar eetbare gewassen was een keerpunt: voor het eerst konden astronauten hun gevriesdroogde rantsoenen aanvullen met verse groenten. Het Sla-experiment benadrukte dat bladgroenten, die lang als kwetsbaar werden beschouwd, onder de juiste omstandigheden in de ruimte konden gedijen.
Als groenten geteeld in de ruimte ze bleken veilig te zijn
Nadat de sla was geoogst, voerden wetenschappers gedetailleerde microbiële en voedingsbeoordelingen uit om de voedselveiligheid te bevestigen. Blad- en wortelmonsters die naar de aarde werden teruggestuurd, werden geanalyseerd op ziekteverwekkers zoals E. coli en Salmonella. Uit onderzoek is gebleken dat sla die in de ruimte wordt gekweekt, vrij is van schadelijke stoffen, waardoor deze veilig is voor consumptie. Wat de voedingswaarde betreft, bleek het vergelijkbaar te zijn met op aarde geteelde sla, terwijl het ook een hoog gehalte aan sommige mineralen vertoonde. Deze validatie versterkte het vertrouwen in het vermogen van het Veggie-systeem om veilige, eetbare gewassen in een baan om de aarde te produceren, een cruciale mijlpaal voor het plannen van een duurzame missie.
Hoe wetenschappers gewassen aanpasten aan de omstandigheden in de ruimte
Het kweken van planten in microzwaartekracht vereiste ingenieuze oplossingen om problemen te overwinnen die zich op aarde nooit zouden voordoen. Bij afwezigheid van zwaartekracht gedraagt water zich niet voorspelbaar: het drijft, blijft hangen en is bestand tegen bezinking in de grond. Om dit probleem op te lossen, gebruikte het eerste astrocultuursysteem arcilliet (een poreus kleiachtig medium) en een poreuze buis voor constante hydratatie. Vervolgens pasten wetenschappers in het Veggie-systeem op het ISS drainagemechanismen toe om het water gelijkmatig af te leveren zonder dat de plantenwortels onder water komen te staan.Biologisch gezien moesten planten zich aanpassen aan onbekende signalen. De wortels konden niet vertrouwen op “naar beneden” voor begeleiding en de scheuten oriënteerden zich als reactie op LED-licht in plaats van op zonlicht. De onderzoekers merkten op dat aardappelen en sla die in de ruimte groeien hun energietoewijzing aanpasten, waarbij ze afwisselend groei en stressreacties gebruikten om te overleven in microzwaartekrachtomstandigheden. Deze aanpassingen benadrukken hoe flexibel de plantenfysiologie kan zijn wanneer ze worden geconfronteerd met nieuwe omgevingen.
De blijvende impact van in de ruimte gekweekte groenten
Het aardappelexperiment uit 1995 is meer dan een historische voetnoot: het maakte de weg vrij voor latere ontwikkelingen in de ruimtelandbouw. Door aan te tonen dat een calorierijk, gemakkelijk te bewaren gewas zou kunnen groeien in microzwaartekracht, valideerden wetenschappers het potentieel van bioregeneratieve levensondersteunende systemen. Vervolgens bewees het succes met sla dat astronauten hun dieet inderdaad kunnen aanvullen met vers groen voedsel.Tegenwoordig testen ISS-onderzoekers een grotere verscheidenheid aan gewassen, waaronder radijs, mizuna-mosterd en dwergtomaten, met behulp van door Veggie ontwikkelde systemen en geavanceerdere teelthabitats. Deze experimenten zijn niet alleen bedoeld om voedsel te produceren, maar ook om zelfvoorzienende systemen te bouwen die lucht en water recyclen en tegelijkertijd psychologische voordelen voor de bemanning genereren. De geschiedenis van de ruimtebotanica, van eenvoudige knollen tot bladgroenten, weerspiegelt een langetermijnvisie: op een dag zullen bemande missies naar Mars en daarbuiten voor hun voeding en overleving kunnen vertrouwen op in de ruimte gekweekte groenten.Lees ook | De nachtelijke gloed van Delhi vastgelegd vanuit de ruimte: ISS deelt adembenemende nachtelijke beelden van de helderste steden ter wereld
