In den frühen Tagen der Raumfahrt drückten Astronauten den größten Teil ihrer Mahlzeiten aus Röhren. Ein zuckerhaltiges Getränk mit Orangengeschmack, das im Handel als Tang vertrieben wurde, galt als leckeres Vergnügen. Essen war Treibstoff und wenig mehr.
Das Essen im Weltraum ist jetzt jedoch viel weniger eine lästige Pflicht. In der Tat können Astronauten auf einer Vielzahl von gefriergetrockneten Mahlzeiten speisen, nachdem sie mit heißem Wasser rehydriert wurden. Und seit einigen Jahren können die Besatzungen der Internationalen Raumstation (ISS) einen Geschmack von Lebensmitteln genießen, die tatsächlich frisch sind.
„Auf der Raumstation bauen sie gerade Gemüse an, insbesondere Salat“, sagt Carie Lemack, CEO von DreamUp, einem gemeinnützigen Unternehmen, das Schülern weltraumgestützte Bildungs- und Forschungsmöglichkeiten bietet. „Wir sehen den Weltraumsalat. Das ist bemerkenswert. “
Lemack wird an diesem Freitag auf der Future Con, einer Veranstaltung des Smithsonian- Magazins, die die Überschneidung von Wissenschaft, Technologie und Science-Fiction feiert, über die Erfolge und Herausforderungen bei der Herstellung von Lebensmitteln im Weltraum diskutieren. Future Con ist Teil der jährlichen Comic- und Popkultur-Convention von Awesome Con, Washington, DC, die vom Freitag, 30. März, bis Sonntag, 1. April, im Walter E. Washington Convention Center stattfindet.
Die Forscher haben eine Weltraumküche im Visier, die alles andere als langweilig ist. Sie experimentieren mit Whisky, der im Weltraum destilliert wurde, Käse, der in der Schwerelosigkeit fermentiert wurde, und Basilikum, der in einer Hydrofuge angebaut wurde. Zu Lemack gesellt sich Sam Anas, ein Wissenschaftler, der seit mehr als 40 Jahren Pflanzen erforscht und jetzt leitender Agrarbiologe für das deutsche Chemieunternehmen BASF und Valkyrie Falciani ist, die während ihres Studiums an der Stockton University in New Jersey mitgeholfen haben entwickeln ein Experiment, "Sporen im Weltraum", das letztes Jahr auf der Raumstation durchgeführt wurde.
Wachsend wie Spaghetti
Die Raumfahrtgastronomie ist bei allen Fortschritten noch in Arbeit. Für Wissenschaftler hat dies jedoch eine hohe Priorität, da die Fähigkeit, Pflanzen im Weltraum zu züchten, insbesondere in rauen Umgebungen, sowohl für die Raumfahrt als auch für die Errichtung von Kolonien auf Mond und Mars von entscheidender Bedeutung ist.
Sowohl Anas als auch Falciani wissen aus eigener Erfahrung, wie schwierig es in der Schwerelosigkeit sein kann, einen Vegetationskeim zu züchten. Anas beschreibt eine Reihe von Experimenten, die er erst letzten Monat durchgeführt hat. Er erklärt, dass die Wurzeln einer Pflanze normalerweise, weil sie geotroper sind oder stärker von der Schwerkraft beeinflusst werden, in den Boden hineinwachsen. Im Gegensatz dazu sind die Triebe einer Pflanze phototroper, dh sie bewegen sich in Richtung Licht.
Aber in der Schwerelosigkeit ändern sich die Dinge. Licht wird zu einer stärkeren Kraft. Anstatt in das Medium oder den Boden hineinzuwachsen, könnten die Wurzeln, wie Anas es ausdrückt, „irgendwohin gehen“.
"In einem Fall haben wir die Dinge umgekehrt, so dass das Licht dort fiel, wo normalerweise die Wurzeln waren", sagt Anas. „Und die Triebe gingen ins Medium, während die Wurzeln in dem geschlossenen Behälter in der Luft wuchsen. Dann fügten wir dem Medium Farbe hinzu, um den Boden zu verdunkeln, um zu sehen, welche Auswirkung dies auf das Wachstum von Wurzeln und Trieben haben würde. Und die Samen wollten keine Blätter im dunklen Medium produzieren. So begannen sowohl die Wurzeln als auch die Triebe in der Luft in Richtung Licht zu wachsen. “
Falciani weist erneut darauf hin, dass Pflanzen im Weltraum ohne die Schwerkraft „wie Spaghetti wachsen“ können. Dies kann den Prozess belasten und die Produktivität beeinträchtigen.
"Und es gibt ein Problem mit Wasser im Weltraum", fügt sie hinzu. „Es steht sozusagen dort, wo es steht. Es fließt nicht in den Boden. Sie müssen es eine Art Projektion geben. Bei unserem Experiment haben die Astronauten nur ein Röhrchen geschüttelt, und das Wasser hat sich genug bewegt, um das zu sättigen, was wir zum Sättigen brauchten. “
Insbesondere wurde Falcianis Experiment, das mit Klassenkameradin Danielle Ertz entwickelt wurde, entwickelt, um die Auswirkungen der Mikrogravitation auf Pilzsporen zu untersuchen. Sie sandten einen Container mit drei Abschnitten zur Raumstation - einer enthielt Leinsamen, ein weiterer Pilzsporen und der dritte war mit Wasser gefüllt. Die Sporen mussten sich mit dem Leinsamen verbinden, um zu wachsen, und das Wasser musste den Prozess aktivieren. Nachdem ein Astronaut die drei Elemente gemischt hatte, wurde die Röhre für 30 Tage im Weltraum beiseite gestellt. Dasselbe geschah mit einem identischen Container im Labor in New Jersey.
Als der Behälter von der ISS zurückgebracht wurde, wurde festgestellt, dass die Pilzsporen zwar noch lebensfähig waren, aber nicht gewachsen waren. Falciani sagt, sie versuchen herauszufinden, warum das passiert ist, aber sie wissen, dass unter dem Mikroskop die Sporen, die in den Weltraum geschickt wurden, jetzt anders aussehen als die auf der Erde gehaltenen. Sie berichtet, dass sie eine höhere Anzahl von Fortpflanzungsstrukturen in den Weltraumsporen gesehen haben, und sie versuchen immer noch festzustellen, warum dies der Fall ist.
Leben von der Erde
Diese Analyse rätselhafter Ergebnisse ist ein Standardbestandteil des wissenschaftlichen Prozesses. Dies ist ein zentraler Aspekt der von DreamUp unterstützten studentischen Forschungsprojekte. Bis heute hat das Unternehmen mehr als 375 Experimente aus nahezu allen Bundesstaaten und einem Dutzend Ländern in den Weltraum gestartet. Das Unternehmen bietet die erforderliche Hardware, Anleitungen für die Projektplanung und technische Unterstützung, um Astronauten entweder auf der ISS oder mit dem New Shepard- Raumfahrzeug von Blue Origin zu befördern an der Forschung teilnehmen.
„Ein Film wie The Martian hat die Menschen dazu gebracht, mehr über das Essen im Weltraum nachzudenken. Das hat gezeigt, dass es nicht einfach ist “, sagt Lemack. „Es gibt deutliche Unterschiede zwischen dem Leben und Arbeiten auf der Erde und der Schwerelosigkeit im Vergleich zum Mars. Darüber müssen wir nachdenken, und es ist eine große Chance für die Schüler, eine Rolle zu spielen.
„Unser eigentliches Ziel ist es, eine Pipeline von Studenten aufzubauen, die bereit sind, im Weltraum zu leben und zu arbeiten. Und das bedeutet nicht nur Wissenschaftler und Ingenieure. Es sind Menschen, die darüber kommunizieren können, was im Raum vor sich geht. Es bedeutet Köche und Gastronom. Jeder Beruf, den wir hier auf der Erde ausüben, braucht ein Analogon in der Schwerelosigkeit. "
Die Future Con, ein dreitägiges Wissenschafts-, Technologie- und Unterhaltungsfestival, findet vom 30. März bis 1. April im Rahmen der Awesome Con im Walter E. Washington Convention Center in Washington, DC, statt
