Astrobotanikk er læren om betingelser for planter i verdensrommet og på andre himmellegemer enn Jorda. Astrobotanikk er et relativt nytt fagfelt innen astrobiologi, og er tett knyttet til temaer innenfor astronomi, romteknologi og planetologi. Det er viktig for å forstå hvordan vi kan opprettholde plantevekst i framtidig bemannet utforskning av verdensrommet, for eksempel for å produsere mat.
astrobotanikk
NASA-astronauter Jessica Watkins og Bob Hines tester dyrking av planter uten jord på den internasjonale romstasjonen.
Viktige områder
Det er gjennomført flere forsøk på den internasjonale romstasjonen (ISS) for å undersøke hvordan planter påvirkes av opphold utenfor Jorda. Eksempler på planter som har blitt dyrket på romstasjonen er salat, reddiker og chili.
Tilpasning til ekstreme forhold
Et plantekammer utviklet til romdrivhuset EMCS. Plantekammeret er utviklet ved CIRiS (Center for Interdisciplinary Research in Space) i Trondheim, som utvikler og forsker på innovative løsninger for drivhus og bærekraftig planteproduksjon.
Planter som skal dyrkes på en romstasjon, på Månen eller på Mars må kunne tilpasse seg lokale forhold som dårlig lysforhold, lav temperatur, høy stråling og lavt atmosfærisk trykk. Forsøk på landjorda og på den internasjonale romstasjonen tar for seg de ulike forholdene for å se hvilke typer planter som egner seg best.
Plantevekst i mikrogravitasjon
Forsøk har vist at mikrogravitasjon, eller fravær av tyngdekraft, påvirker plantefysiologi, inkludert fysiologiske prosesser som celleforlengelse, vekstretning og hormonsignaler.
Effekter av kosmisk stråling
Planter som dyrkes utenfor magnetfeltet til Jorda utsettes for høyere nivåer av kosmisk stråling enn på Jordas overflate. Dette kan føre til genetiske mutasjoner, redusert vekst og lavere fruktbarhet.
Dyrkningsforhold
Illustrasjon av et veksthus på Mars, der planter dyrkes med røde, blå og grønne LED-lys i hydroponiske systemer
I verdensrommet må plantene dyrkes i jordløse systemer. Eksperimenter med forskjellige typer planter blir gjort for å se hvordan hydroponiske metoder (dyrking i vann) kan optimaliseres for bruk i rommet. Man ser spesielt på vannforbruk, næringsstoffsykluser og belysning. Det gjøres også forsøk på å automatisere driften ved hjelp av sensorer og styringsteknologi, slik at plantesystemene kan fungere uten kontinuerlig menneskelig inngrep under lengre romferder eller i fremtidige baser på Månen og Mars.
Anvendelser
Astrobotanikk bygger bro mellom biologi og romforskning, og bidrar både til grunnleggende vitenskapelige gjennombrudd og praktiske løsninger for fremtidig romfart.
Forstå under hvilke forhold planter kan vokse
Kunnskapen om hvordan planter tilpasser seg til nye miljøer og overlever ekstreme forhold som ligner miljøer på andre planeter og måner, gir innsikt i hvilke betingelser som kan støtte liv andre steder i universet. Dette bidrar til å kunne tolke mulige spor av liv, for eksempel ved å identifisere biosignaturer, som indikerer biologiske prosesser og er relevant for astrobiologi.
Støttesystemer for liv på romferder og i framtidige rombaser
Planter og alger kan være en kilde til selvforsynt og bærekraftig mat på lengre ferder eller opphold i verdensrommet, og vil være en del av de nødvendige støttesystemene for liv som sørger for at astronautene får dekket sine behov for mat og vann. I framtidige rombaser på for eksempel Mars er det nødvendig å være selvforsynt, siden det vil være vanskelig og dyrt å ettersende nødvendig utstyr og mat.
Planter kan dessuten bidra med oksygen gjennom fotosyntese, og rense såkalt grått vann i lukkede hydroponiske systemer.
Terraforming
Illustrasjon av en kunstners tolkning av hvordan Mars kan utvikle seg over tid gjennom terraforming, med framvekst av planter og forhold som ligner Jordas
Studier av planter i verdensrommet kan gi innsikt i hvordan biomodifikasjon kan brukes til å endre miljøer for plantevekst. Dette supplerer bredere astrobiologiske undersøkelser om hvordan terraforming i framtiden kan gjøre andre planeter beboelig for mennesker.
Samhandling i lukkede miljøer
Studier av kunstige økosystemer eller biosfærer gir innsikt i hvordan planter og andre livsformer kan samhandle i lukkede miljøer, for eksempel en potensiell fremtidig rombase på Mars.
Kommentarer
Kommentarer til artikkelen blir synlig for alle. Ikke skriv inn sensitive opplysninger, for eksempel helseopplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan. Det kan ta tid før du får svar.
Du må være logget inn for å kommentere.