Har dyrket planter i rommet i 10 år

For lange romferder og opphold på andre himmellegemer trenger romfarere oksygen, vann og mat. Planter danner naturlig alt dette og blir dermed noe av det viktigste ombord på et romfartøy eller en rombase.

Men siden planters røtter og skudd påvirkes av blant annet tyngdekraft og lysforhold, trengs det kunnskap om hvordan planter kan vokse i et så fremmed miljø som rommet.

Derfor ble en enhet for dyrking av planteforsøk, European Modular Cultivation System (EMCS) skutt opp til den internasjonale romstasjonen den 4. juli 2006.

Vekstkamre styrt fra Norge

I dag har EMCS permanent plass i den europeiske laboratoriemodulen Columbus. Inne i EMCS kan forskerne styre alle deler av plantenes miljø, som temperatur, atmosfære, vann, lys og næring.

To sentrifuger gjør at forskerne til og med kan etterlikne tyngdekraft av forskjellig styrke samtidig for å sammenlikne plantevekst på ulike steder.

Norske forskere og industri var med under utviklingen og testingen av EMCS. Planteforsøkene som utføres her styres fra Norwegian User Support and Operations Centre (N-USOC) i Trondheim.

Norske planteforsøk i rommet

- Det første norske planteforsøket i EMCS het Multigen og undersøkte plantevekst under ulik gravitasjon og lysforhold, sier Ann-Iren Kittang Jost, forskningsleder ved CIRiS ved NTNU.

Dette forsøket ble ledet av professor Tor-Henning Iversen ved NTNU, som var en av de norske forskerne som var med på å utvikle EMCS.

Prototyp av Basic Testing Unit for forskning av planter på romstasjonen i prosjektet TIMESCALE. Prototypen er utviklet av Prototech i Bergen. Foto: Prototech/TIMESCALE/CIRiS

Flere andre planteforsøk fulgte, både norske, andre europeiske forsøk og amerikanske.

- EMCS er en av forsøksenhetene på romstasjonen som virkelig har hatt stor suksess og gitt mange nye publikasjoner og ny viten, sier Kittang Jost.

Både Norsk Romsenter og den europeiske romorganisasjonen ESA støttet utviklingen av EMCS og senere de norske planteforsøkene.

I dag holder forskere ved CIRiS på å videreutvikle EMCS til å kunne utføre forsøk med større planter for å forske på matproduksjon i rommet. Dette heter TIMESCALE.

- Det nye vekstsystemet får ny teknologi, inkluderte nye sensorer for overvåking av vann, luft og næring, og vil kunne gjenbruke vann og næringsstoffer siden det er verdifulle ressurser både i rommet og på jorda, sier Kittang Jost.

Store ringvirkninger mot andre sektorer

Et norsk planteforsøk som er under planlegging skal gå enda lenger i forskningen på å dyrke mat i rommet.

I dette forsøket, kalt Water Across the Plant System (WAPS), vil bønner vokse inne i EMCS. Tidligere er det hovedsaklig Vårskrinneblom som har vært forsøksplanten.

Et annet norsk planteforsøk som er planlagt, heter Plant Development. Det skal undersøke hvordan de biokjemiske mekanismene i planter reagerer på fravær av gravitasjon.

Sentrifuge med vekstkamre (EMCS) monteres på romstasjonen av astronaut Thomas Reiter i 2006. Foto: NASA

Selv om mye forskning gjenstår før den første kjøkkenhagen står klar i en rombase på månen eller Mars, mener Kittang Jost at det vi bli mulig for fremtidens romfarere å spise seg mett på selvdyrket mat.

- Romfarerne vil kanskje ikke kunne sørge for all maten sin selv, men de vil nok måtte dyrke ganske store mengder av den, sier Kittang Jost.

Siden planter er svært tilpasningsdyktige og det er mulig å starte på nytt med avlinger, vil planter være en del av de fleste skisser for den bemannete utforskingen av rommet.

Plantedyrkingsenheten ombord på et romfartøy eller en rombase vil være så viktig at den blir en av de kritiske livsstøttesystemene som må fungere under alle forhold.

- På sikt vil forskningen på plantedyrking i rommet kunne gi store ringvirkninger mot andre sektorer som kan bruke liknende teknologi på jorda, som for eksempel akvakultur og veksthusnæringen, sier Kittang Jost.

Kontakt

Ann-Iren Kittang Jost - forskningsleder ved CIRiS - NTNU - 73 59 01 72 / 92 88 02 98