Flyvende drivhuse skal dyrke tomater i miljøer som på Månen og Mars
more_vert
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
By signing up, you agree to our Terms & Conditions and agree that Teknologiens Mediehus and the IDA Group may occasionally contact you regarding events, analyzes, news, offers, etc. by telephone, SMS and email. Newsletters and emails from Teknologiens Mediehus may contain marketing from marketing partners.

Flyvende drivhuse skal dyrke tomater i miljøer som på Månen og Mars

Dværgtomater bliver blandt de første planter, som skal spire i rummet. Illustration: DLR

Hvis vi skal bygge baser på månen og Mars, hvor der kan bo mennesker, så skal de også have noget at spise – og gerne friske fødevarer.

Derfor sender den tyske rumfartsorganisation DLR mandag aften (efter en del udskydelser af opsendelsen) en satellit op i lav jordbanehøjde for at nærstudere, hvordan planter vokser i miljøer, hvor tyngdekraften er anderledes end her på Jorden.

Missionen hedder Eu:CROPIS (Euglena and Combined Regenerative Organic-Food Production in Space) og består af to drivhuse, pakket ned i en satellit på en kubikmeter, som indeholder et fuldt vækstkit bestående af 12 tomatfrø, 'jord' og næring.

Sådan cirka kommer det flyvende drivhus til at tage sig ud udefra. Illustration: DLR

Biologerne har udvalgt dværgtomaten Micro-Tina som modelplante, og frøene er blevet lagt i et vækstmedie i hvert af de to drivhuse sammen med de øvrige vækstfaktorer. Disse er bl.a. lysdioder, som simulerer Solen, kunstigt fremstillet urin, som via et filter af lavasten med bakterier skal bidrage med næringsstoffer samt en bestand af alger, som herefter fjerner ammoniakken.

»Det, jeg rigtigt godt kan lide ved denne mission er, at alle kan forstå, hvorfor den er interessant. Vi så i filmen The Martian, hvor vigtigt det er at kunne dyrke mad i den type miljøer, selv om den selvfølgelig også var tilsat en god portion Hollywood,« siger Jakob Fromm Pedersen, systemingeniør i den danske teknologivirksomhed Terma.

Her ses PCDU'en, som Terma har leveret. Illustration: Terma

Stor erfaring i strøm til store rummissioner

Han har været med i projektet siden begyndelsen i 2012. Dengang var han ansat som systemingeniør i DLR med ansvar for den komplette strømforsyning, som forsyner satellitten med strøm. Udbuddet på den centrale del af strømforsyningen, den såkaldte PCDU, blev vundet af Terma, så efter et jobskifte i 2017 er han stadigvæk med på sidelinjen – dog fra producentsiden.

PCDU’en kan konvertere 500 watt fra satellittens solpaneler, og er ansvarlig for at forsyne satellittens enheder og payload med strøm samt sørge for, at opladningen af batteriet sker kontrolleret.

Ifølge Jakob Fromm Pedersen minder PCDU’en meget om den, som har fløjet med tidligere missioner såsom Rosetta og Galileo IOV-missionerne, som Terma var med på.

Rosetta var den rumsonde, som for fire år siden landede på kometen 67P/Tjurjumov-Gerasimenko, og Galileo IOV var de første fire satellitter i Galileo-konstellationen, det kommende alternativ til det amerikanske GPS-navigationssystem.

Læs også: Spørg Scientariet: Kan man skabe en Jord-lignende atmosfære på Mars?

Cropis-satellitten bliver testet før afgang til affyringsrampen. Illustration: DLR

Kompliceret mission

Biologerne på missionen, som kommer fra det tyske universitet Friedrich-Alexander Universität ved Nürnberg og fra DLR i Köln, har konstrueret og udviklet de kompakte drivhuse, som skal flyve på satellitten. Og sammenlignet med at lande på en komet eller at bestemme positionen på Jorden via satellit, skulle man umiddelbart tro, at det var simpelt at dyrke tomater.

Der skal være meget i den 1 kubikmeter lille satellit. Illustration: DLR

»Jeg troede, at det var en forholdsvis simpel mission, men der er virkelig mange ting, man skal holde styr på i sådan en proces. Man får en helt naturlig respekt for andre fagområder, når man arbejder så tæt, som vi har gjort,« fortæller Jakob Fromm Pedersen, som således er godt inde i hele missionen.

Når der bliver gjort plads til to separate drivhuse i satellitten, skyldes det, at det er to forskellige miljøer, der skal simuleres.

I løbet af de første to uger bliver den 230 kg tunge satellit tjekket igennem for at se, at alt indhold fortsat har det godt, og så bliver den langsomt spundet op i et tempo, der giver en kunstig tyngdekraft på 0,16 G, svarende til tyngdekraften på Månen.

Det er komplicerede sager at dyrke mad i rummet. Illustration: DLR

Er bakterier og alger stadigvæk ved godt mod i satellitten går den store proces i gang.

Læs også: Dansk 14 kW-strømforsyning skal bringe sonder i kredsløb om Merkur

Urin som næringsstof

Frøene skal have nogle næringsstoffer, og de kommer som sagt fra kunstig urin. Idéen med det er naturligvis, at astronauter i fremtiden selv kan vande deres planer fra egen krop, og så kan det være en udmærket måde at komme af med disse restprodukter på.

Urinen er for stærke sager for planterne i ren form, da urinstof bliver nedbrudt til ammoniak, så først bliver den filtreret ved hjælp af et 400 ml biofilter med lavasten, hvorpå der bor en række mikroorganismer.

Rumteknologi er altid særdeles fotogent. Illustration: DLR

Disse mikroorganismer nedbryder ammoniakken til nitrit, som kan bruges som gødning til planterne.

Som ekstra foranstaltning er også installeret et 500 ml kar med den encellede alge euglena gracilis, som gladeligt konsumerer ammoniakken. Og får de også adgang til lys, kan de bruge energien på at skabe ilt til omgivelserne, hvilket er rigtigt nyttigt, indtil fotosyntesen fra planterne kommer i gang.

Den bliver skudt i gang ligeledes ved hjælp af lysdioder i satellitten, og så er det ellers håbet, at tomaterne vil spire og inden længe bære spiseklare tomater. Hele processen vil blive monitoreret meget nøje af sensorer og masser af kameraer.

Læs også: Nasa udvikler højteknologisk væksthus til Mars

Illustration: FWM Haag, FAU

Sammenlignes med drivhus på Jorden

Efter seks måneder går satellitten i et hurtigere spin, og boks to bliver sat i gang. Nu er planterne på Mars ved 0,38 G, og hele processen starter forfra. Tanken er så, at når begge projekter er bragt til ende, vil man også se på, om de frø, som tomaterne sætter, kan påbegynde en ny cyklus, og hvad der sker, når planterne komposterer i rummet.

»Oprindeligt ville vi også have haft et tredje drivhus sendt op, der skulle undersøge processen i 0 G, altså fuldt vægtløs tilstand, men det blev skåret væk. Det kunne ellers også være interessant i forhold til dyrkning på de lange rumrejser,« siger Jakob Fromm Pedersen.

Til gengæld står der et par lignende drivhuse her på Jorden, som ved 1 G skal være benchmark for, om der vitterligt er en forskel i miljøerne. Når der er gået et års tid, og begge projekter er bragt til ende, vil satellitten brænde op i atmosfæren.

»Det er en vanvittigt interessant mission, og min respekt for biologi er steget en del, efter jeg har været med i dette projekt,« siger Jakob Fromm Pedersen

Læs også: Studerende vil skabe råstofbakterier til fremtidens astronauter

Et hav af satellitter slår følge på vej op

Satellitten bliver sendt med op fra Vandenberg-basen i Californien med en Falcon 9-raket fra SpaceX.

Det sker efter planen mandag kl. 19.32 dansk tid, hvor satellitten vil blive sendt afsted til lavt jordkredsløb, dvs. ca. 575 km over Jordens overflade, hvorfra den tager 15 kredsløb om dagen.

Der vil desuden være et hav af andre satellitter med om bord på denne godsraket, blandt andet et stykke rumkunst, Orbital Reflector, som du kan læse om i vores tidligere artikel her.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Vi har efterhånden en del erfaring med hvordan liv (herunder meget specifikt astronauter) har det med tyngdekraft tæt ved 0 G i længere tid. Det er ikke så godt for kroppen.

Men bortset fra det datapunkt og en meget lang testserie ved 1 G har vi ikke nogen reel viden om andre tyngdekræfters virkning på biologiske processer.

Det samlede antal mande-dage tilbragt på månen er mindre end en måned og ingen harf tilbragt mere end 3 dage i træk ved månegravitet

Så vi har reelt INGEN viden om, hvordan lav gravitet påvirker biologi - eller menneske.

Hvis månegravitet viser sig at være tilstrækkelig til at bivirkningerne ved 0 G forsvinder, vil det pludselig gøre mangel ange rumrejser meget mere gennemførlige - enten fordi en roterende rumkapsel ikke vil skulle rotere nær så hurtigt, eller fordi det vil være realistisk at accelerere med lav G-virkning mere eller mindre hele rejsen.

  • 3
  • 0

Så får man jo ikke den reele billede med. da jordens magnetfelt vil skærme planterne for den "naturlige" stråling ude i det frie rum.
Månen og Mars har jo ikke et tilstrækkelig stærkt magnetfelt (som jorden har).
Man burde sende solden i et højere kredsløb, så den er udenfor jordens beskyttende magnetfelt.
Evt. sende den i et cirkulær bane om månen.

  • 1
  • 1

Hvis formålet er at dyrke noget spiseligt, så er tomat et lidt mærkeligt valg, da der produceres en masse blade og stængler i forhold til tomaterne.

  • 2
  • 0