ככל שהמירוץ לכבוש כוכבי לכת אחרים מתעצם, כך נדרש המדע לפתרונות שטרם נראו. אחד מהם הוא אספקת מזון סדירה לאסטרונאוטים, שאלה שמטרידה מאד את מי שמתכנן מסעות מחקר בני כמה שנים. בתחילת פברואר האחרון הכריזה NASA על מענק מיוחד של חצי מיליון דולר לרעיונות חדשניים לאספקת מזון בחלל. הפרויקט תחת הכותרת Deep Space Food Challenge, אמור לברור בין הצעות הפיתוח עד סוף יולי השנה. במקביל ל NASA האמריקנית, גם סוכנות החלל הקנדית יצאה בקריאה דומה, אלא שהיא נותנת זמן פיתוח של כמעט שלוש שנים, עד אמצע 2024.
“NASA צריכה רעיונות חדשניים כדי להרחיב את המקורות המוגבלים שלנו כיום לייצר מזון בחלל לאורך זמן, ולא פחות חשוב מכך, לייצר במקביל כמה שפחות פסולת”, אומר גרייס דוגלאס, המדען הראשי של NASA בפרויקט בראיון לאתר UPI.COM . “זה לא שאין לנו ידע בנושא הזה, אבל החלטנו להרחיב את היריעה לרעיונות חדשים שאולי יאפשרו לנו את פריצת הדרך”.
במאמר נרחב שלו שפורסם בשנה שעברה ב THE JOURNAL OF NUTIRATION , מנה דאגלאס את הקשיים עליהם דיווחו האסטרונאוטים בתחנת החלל הבינלאומית, כחלק מהמחקר והפיתוח הנחוצים למשימות חלל מורכבות יותר וארוכות יותר. “האספקה הסדירה של מזון לתחנת החלל, כוללת ירקות ופירות טריים וכן שימורים עם חיי מדף קצרים. האסטורנאוטים דיווחו כי כל הגעה של משלוח כזה, במיוחד עם הפירות והירקות הטריים, שיפרה באופן משמעותי את איכות התזונה, ומכאן גם את יכולות התיפקוד. ניסוי שערכנו ב NASA במשך 10 ימים עם תחליפי ארוחות מרוכזים בצורת חטיפי אנרגיה, הצביע באופן ברור על ירידה בתיפקוד”. לכן, פיתוח יכולת אספקה עצמית של מזון, היא מרכיב חיוני במשימות חלל ארוכות, כל שכן כשאנחנו מתכננים משלחת מאויישת למאדים. המשימה הזו צפוייה להימשך כ 30 חודשים: חצי שנה להגעה, שנה וחצי מחקר ושהייה על הכוכב עד להתקרבות המאדים שוב לכדור הארץ ואז טיסה חזרה של חצי שנה. ברור לנו שבמצב שבו מבחינת האסטרונאוט כדור הארץ הולך וקטן, תנאי חוסר כבידה תמידיים וקרינה גבוהה, יש השפעה על מצב הרוח. לכן במקרה הזה לאוכל מזין ומגוון שדומה כמה שיותר לתנאים על כדור הארץ, יש משמעות גדולה”.
תמונה: הנבטת צנוניות בתחנת החלל הבינלאומית
צילום: NAS
עד היום גידלה NASA מספר מצוצמם מאד של גידולים בתחנת החלל, האחרון בהם הוא צנוניות שנזרעו ונבטו אחרי חודש. “הטעם של הצנוניות היה רגיל, בדיוק כמו אלה שגדלו בכדור הארץ. זה היה מעודד לאכול פתאום ירק טרי “, סיפרה האסטרונאוטית קייט רובינס.
NASA מתברר מבקשת לנצל את הידע שנצבר כבר בשוק הפרטי לגבי אפשרות של גידולים חקלאים בחלל. עד כה מתרכז הידע הזה בעיקר במחקר השינוי שעוברים בחלל, זרעים וצמחים, וכיצד שינוי המבנה הגנטי שלהם יוצר זנים חדשים העמידים יותר בתנאי מזג אוויר קיצוניים. אחת החברות שעוסקת בנושא הזה היא Nanoracks האמריקנית. בשנה שעברה הכריזה החברה כי היא מתכננת משימת חלל שתכלול חממות מיוחדות כדי ליצור גידולים עמידים לתנאי חום וחוסר מים. זו הסיבה שהמממנת העיקרית של המחקר היא קרן ההשקעות של אבו דאבי – Abu Dhabi Investment Office (ADIO)- מדינה מדברית שמייבאת 90% מהמזון שלה, ומנצלת פחות מ 5% משטחה למחייה (הנתון הזה מתייחס למרכיבים של: מגורים, מסחר וחקלאות). “המחקר שלנו מראה כי בזמן שהיה בחלל בתנאי חוסר כבידה וקרינה, ניתן ליצור מוטציות חדשות, עמידות יותר”, אומר מנכ”ל החברה ג’פרי מנבר.
תמונה: האסטרונאוטים שנון ווקר ומייקל הופקינס עם
עשב תבלין שגדל בתחנת החלל
צילום: NAS
מתברר שמי שכבר נמצאת במחקר הזה עמוק מאד היא סין. בראיון לאתר SPACE.COM האמריקני בתחילת פברואר האחרון, סיפר פרופסור ליו לוקסיאנג מהאקדמיה לחקלאות של ממשלת סין, על הניסויים הסינים בתחום הנדסת זרעים בחלל. “התחלנו להתעניין בנושא הזה כבר בתחילת שנות ה 90. מאז הצלחנו לפתח יותר מ 200 זנים משודרגים של גידולים, שעברו מוטציות שונות בחלל. הבולט בהם הוא ה Luyuan 502 , גרעין החיטה העיקרי להפקת קמח בסין כיום. בנוסף לגרגירי החיטה הצלחנו ליצור זנים חדשים של סויה, תירס וזרעי ירקות שונים. התהליך שהם עברו בחלל היה בעיקר שינוי ה DNA של הצמח בתנאי קרינה וחוסר כבידה. התוצאה של השינוי הזה יצרה עבורינו יבולים מזינים יותר ומניבים יותר עבור כל חלקה. מעבר לזה גילינו שהם עמידים יותר למחלות ובעיקר, צורכים פחות מים”.
הפרויקט של אבו דאבי אמור לכלול ניסוי בבקטריות, מיקרובים וזרעים מסוגים שונים. הניסויים הראשונים אמורים להיערך כבר השנה בתחנת החלל הבינלאומית על גבי משטח הנבטחה מיוחד שמפתחת Nanoracks , ובשלב הבא תשוגר לחלל חללית מחקר מיוחדת שתממן אבו דאבי. התכנון הוא לשלוח את החללית עד 2025 , כאשר הניסויים בה יערכו על ידי רובוטים ויפוקחו מכדור הארץ.
תמונה: האסטרונאוט היפני סוייצ’י נוגוייצ’י ליד תפרחות
צנוניות שגדלו בתחנת החלל
צילום: NAS
מחקר נוסף שנערך בימים אלה באוניסרסיטת ברמן בגרמניה בוחן אפשרות גידול בקטריה מסוג Anabaena cyanobacteria על תנאי קרקע המדמים את אדמת מאדים. הניסוי אמור להוכיח את היכולת של הבקטריה הזו להפיק חמצן ובכך לאפשר יכולת לגדל על המאדים. לצורך הניסוי בנו החוקרים מתקן המדמה את המצב האטמוספירי על הכוכב האדום. הם הכניסו את הבקטריה למיכל שהרכב הנפתח שלו הכיל 96% חנקן ו 4% פחמן דו חמצני. המצע הקרקעי היה תרכובת חומרים המדמה את האדמה הסלעית של מאדים המכילים סידן, גופרית וזרחן. תנאי הלחץ האטמוספירי הושוו גם הם לתנאי המאדים, והתוצאה שהתקבלה הייתה מעודדת, הבקטריה הצליחה לגדול.
“רק הוכחנו היתכנות מדעית, עדיין לא מדובר בפתרון מוחלט”, מסייג החוקר הראשי של הפרוקייט צ’יפריאן וורסו בראיון לאתר WIRED. “צריך להיות זהירים מאד משום שהניסוי הזה היה על כדור הארץ. את מה שהשגנו צריך לפתח הלאה, ולנסות לבנות מתקן גידול דומה שיתאים לתנאי הכבידה, הלחץ והקרינה של מאדים”.
תמונת כותרת: חללית האספקה
CYGNUS לאחר התנתקות מתחנת
החלל
צילום: NASA
