CAPE CANAVERAL, Fla. - Rook wapperde en vlammen verlichtten hier de ochtendhemel toen SpaceX op vrijdag (29 juni) met succes zijn 15e missie voor het bevoorraden van vracht lanceerde.
Een Dragon-ruimtevaartuig zat bovenop de laatste Block 4 Falcon 9 van het bedrijf, liftend naar een baan om de aarde. Binnenin verscholen was 5.900 lbs. (2.700 kilogram) vracht, inclusief uniek ruimtevoedsel en speciale traktaties voor de wachtende astronauten.
Historisch gezien hebben astronauten een gespecialiseerd, gepland dieet met voornamelijk verpakt voedsel geconsumeerd. Maar net als de rest van ons veranderen ze het graag af en toe. Tijdens een briefing na de lancering legde programmamanager Kirk Shireman van het ruimtestation uit dat bevroren lekkernijen (inclusief ijs) en enkele bosbessen - rechtstreeks uit Texas - onderweg waren. [In Photos: SpaceX's Dazzling Dragon Launch to Space Station]
Verse lading
Net als in de geliefde sci-fi-serie 'Firefly' is vers voedsel in de ruimte een zeldzame traktatie, omdat fruit en groenten vanaf het aardoppervlak moeten worden verzonden. Eenmaal in een baan om de aarde hebben bederfelijke waren een houdbaarheid (net als op aarde) en moeten ze vrij snel worden gegeten. Maar dat begint te veranderen met de toevoeging van NASA's plantengroeikamer, genaamd Veggie.
Naarmate missies langer worden, wil NASA ervoor zorgen dat bemanningen toegang hebben tot vers voedsel en dat astronauten zelf kunnen groeien. De reden hierachter is tweeledig, zeiden de Veggie-onderzoekers van NASA: het biedt voedings- en psychologische voordelen voor de bemanning en helpt onderzoekers te begrijpen welke soorten planten het beste groeien in microzwaartekracht.
"We gebruiken Veggie om wetenschappelijke vragen te beantwoorden over de soorten planten die we in de ruimte kunnen kweken voor astronauten om te eten", zei Trent Smith, Veggie-projectmanager bij NASA's Kennedy Space Center in Florida, in een persbericht. 'We willen dat astronauten vers voedsel kunnen verbouwen als aanvulling op hun dieet.'
Tot op heden zijn de meeste gewassen die in de gespecialiseerde kweekkamer worden geteeld, een variëteit van sla die "Outredgeous" rode romaine wordt genoemd. Maar dat gaat veranderen. Verscholen in de aankomende draak staan vier nieuwe plantensoorten: "Dragoon" -sla, "Extra Dwarf" paksoi, "Rode Russische" boerenkool en "Wasabi" -mosterd voegen zich bij een nieuwe oogst van de beproefde rode romaine. In totaal komen er vanaf deze aankomst 18 plantenkussens in de groentekamer.
Deze missie - genaamd VEG-03G, H, I - is een samenwerking tussen NASA en Fairchild Tropical Botanic Garden. Studenten hielpen bij het kiezen van de planten die bestemd waren voor Veggie, omdat deze payload is ontworpen om jongeren te betrekken bij STEM-disciplines (wetenschap, technologie, techniek en wiskunde). Deze plantensoorten zijn gekozen omdat ze, in tegenstelling tot de vorige romaine-gewassen, rijk zijn aan vitamine B1, C en K, maar ook aan kalium.
Het Human Research Program identificeerde deze voedingsstoffen als belangrijk, omdat ze na verloop van tijd afnemen in het voorverpakte voedsel dat astronauten doorgaans eten. Astronautenvoedsel wordt meestal maandenlang op het ruimtestation bewaard voordat het wordt geconsumeerd, dus het is voordelig om diëten aan te vullen met vers voedsel. Dit zorgt ervoor dat de astronauten alle belangrijke voedingsstoffen krijgen die ze nodig hebben, aldus de onderzoekers.
"De nutritionele boost van vers, voedzaam voedsel en de psychologische voordelen van het kweken van planten worden van het allergrootste belang nu de dienst plannen maakt voor toekomstige missies naar verre bestemmingen", legt Smith uit in hetzelfde persbericht. "En het is zo opwindend om de Fairchild-studenten te laten deelnemen. Deze studenten blijven gedurende het hele semester bij deze lange experimenten, wat aantoont dat ze de vasthoudendheid hebben die nodig is om wetenschappers te zijn." [Plants in Space: Photos by Gardening Astronauts]
Een partij ruimtealgen arriveerde ook in het baanlaboratorium. Mark Settles, een onderzoeker aan de Universiteit van Florida, en zijn collega's hopen dat dit onderzoek hen zal helpen begrijpen hoe de algen reageren op microzwaartekracht.
Waarom algen?
Algen zijn ongelooflijk efficiënt in het gebruik van lichtomstandigheden met lage intensiteit om energie te maken via fotosynthese, waardoor de plant perfect is voor het kweken in de ruimte, aldus onderzoekers.
Algen zijn ook nuttig als biobased grondstof (wat betekent dat de plant kan worden gebruikt bij de vervaardiging van materialen zoals plastic en papier). En de onderzoekers legden uit dat bekend is dat omgevingsstress (zoals microzwaartekracht) epigenetische veranderingen in de algen stimuleert. Deze kunnen soms uiterst nuttige verbindingen produceren, zoals antioxidanten, en zelfs stoffen die kunnen worden gebruikt om straling te verminderen.
Er is echter één grote zorg: de groei van de algen. Settles zei dat het grootste probleem met het kweken van algen in de ruimte is dat de meeste algensoorten het snelst groeien in vloeistof, maar vloeistoffen gedragen zich niet hetzelfde in de ruimte als op de grond.
"We proberen algen te domesticeren voor groeisystemen die praktisch zouden zijn in de ruimte", legde Settles uit aan de media.
Als onderdeel van het onderzoek, de eerste niet-NASA-lading die gebruik maakt van een groentekamer, zal de bemanning proberen verschillende soorten algen in de kamer te kweken. Settles zei dat het team hoopt algen te zien groeien in poreuze plastic zakken die in de kamers aan boord van het ruimtestation worden geplaatst. Levende algenmonsters zullen uiteindelijk terugkeren op dezelfde draak. Het team zal de stammen bestuderen en analyseren om te zien welke soorten algen het beste reageren op microzwaartekracht.
"We zullen in feite ademende plastic zakken testen die worden gebruikt om dierlijke cellen in kweek op aarde te kweken en de algen in die zakken zullen groeien", aldus Settles. "Laboratoriumalgen groeien al meer dan 50 jaar in glazen kolven, [geplaatst] op shakers. In plastic zakken groeien ze een stuk langzamer dan in een kolf."
In dit experiment zullen wetenschappers de genen identificeren die geassocieerd zijn met snellere groei; de onderzoekers hopen dat ze hiermee de algen kunnen engineeren voor massaproductie in de ruimte. Op aarde is maïs een van de meest productieve gewassen die tegenwoordig worden verbouwd, maar het zou niet goed groeien in de ruimte vanwege verlichting en ruimtebeperkingen, aldus de onderzoekers. Algen kunnen daarentegen in kleinere containers groeien en tegelijkertijd helpen meer kooldioxide te verbruiken.
Er zijn niet veel onderzoeken geweest naar hoe algen reageren op microzwaartekracht, dus Settles en zijn team hopen veel van dit onderzoek te leren, zei hij.
Microgreens
De draak voerde ook nog een studentenonderzoek uit, dit onderzoekt hoe microgreens, zoals rabarber en basilicum, in de ruimte groeien. In plaats van de speciale plantengroeikamer waar de snijsla op vertrouwt, zal deze batch mini-groenten groeien in reageerbuizen in een Space Tango CubeLab, dat is als een miniatuurlaboratorium in een doos. Elk CubeLab bevat alles wat nodig is om het experiment uit te voeren en is ontworpen om autonoom te werken, zonder toezicht van astronauten.
Elk van deze CubeLabs is uitgerust met een fish-eye camera die elke 30 minuten een foto maakt, aldus Space Tango CEO Twyman Clements. Met deze camera's kunnen onderzoekers foto's verzamelen en deze delen met de studenten, die een grondversie van dit onderzoek in hun klas zullen uitvoeren. Aan het einde van de 21-daagse missie, zei Clements, worden de planten teruggegeven aan de studenten, die de resultaten van hun aardgebonden experiment zullen vergelijken met die van het station.
In deze opstelling bevinden de planten zich in een phytogel, die volgens Clements op Jell-O lijkt. Deze stof bevat alle voedingsstoffen die de planten nodig hebben om te groeien. De zaden worden gesteriliseerd voordat ze worden geplant. De planten worden opgeslagen in speciale koelboxen die de temperatuur op 4 graden Celsius (39 graden Fahrenheit) houden totdat ze de baan bereiken. Eenmaal op het station geïnstalleerd, worden de planten opgewarmd en zullen ze hopelijk groeien.
Kunnen we deze greens zien in toekomstige herhalingen van Veggie? Ten eerste moeten ze bewijzen dat ze kunnen ontkiemen en groeien zonder zwaartekracht.
