Mikrozöldségek – űrgasztronómia

Hogyan kerül egy maréknyi retek- és búzamag a világűrbe? És mit keres paprika a Nemzetközi Űrállomás fedélzetén? Az Axiom-4 misszió magyar kísérlete, a VITAPRIC, választ ad ezekre a kérdésekre – és bepillantást enged abba, hogyan nézhet ki a jövő űrkonyhája.

Zöldségpalánta a csillagok között

Az emberiség mindig is arról álmodott, hogy egyszer hosszú távon is képes lesz az űrben élni. De mi történik, ha az út a Marsig hónapokig tart, és nincs utánpótlás friss élelmiszerből? Erre keresik a választ a mikrozöldség-kísérletek, amelyek célja, hogy az űrhajósok saját maguk termelhessenek vitaminban és ásványi anyagban gazdag táplálékot a fedélzeten.

A VITAPRIC* különlegessége, hogy nemcsak az USA vagy Oroszország nagy űrprogramjai állnak mögötte, hanem a magyar HUNOR program is, amelyben Kapu Tibor kutatóűrhajós képviseli hazánkat a Nemzetközi Űrállomáson**.

*VITAPRIC = egy kísérlet elnevezése, Vitamin Production in Radish, Wheat and Capsicum under Microgravity Conditions (magyarul kb.: „Vitamintermelés retekben, búzában és paprikában mikrogravitációs körülmények között”. A kísérlet középpontjában azonban nem a teljes kifejlett növények, hanem mikrozöldségek – vagyis a növények fiatal, néhány napos hajtásai – állnak, amelyek gyors növekedésük és magas tápértékük miatt ideálisak az űrbeli vizsgálatokhoz.

** Nemzetközi Űrállomás = International Space Station, röviden ISS. A Föld körül 400 kilométer magasan keringő űrállomás egyben a világ legnagyobb űrlaboratóriuma is.

Miért éppen mikrozöldségek?

A mikrozöldségek valójában apró, fiatal növények – retkek, búzafű, paprika –, amelyeket csírázás után néhány nappal már szüretelhetünk. Bár alig néhány centisek, tápanyagtartalmuk kiemelkedően magas. A konyhákban egyre népszerűbbek salátákhoz, szendvicsekhez, smoothie-khoz – az űrben pedig aranyat érhetnek.

Miért a mikrozöldségek a legmegfelelőbb kísérleti alanyok?

• Ezek a pici növények ideális kísérleti alanyok és tökéletes étrend-kiegészítők a hosszú küldetések alatt: A mikrozöldségek lehetnek a jövő űrkonyháinak űrsalátái.
• Gyorsan nőnek: 7–14 nap alatt már fogyaszthatók.
• Kevés hely kell nekik: zárt dobozokban, kis térfogatban is jól fejlődnek.
• Víztakarékosak: fél milliliter víz elég lehet egy maghoz.
• Vitaminbomba: frissességükkel kiegészítik a fagyasztott és csomagolt űrételeket.

A fotó illusztráció. A NASA floridai Kennedy Űrközpontjában megrendezett 2017-es Innovation Expo bemutatón Trent Smith, a Nemzetközi Űrállomás Kutatás és Technológia Programjának projektmenedzsere mikrozöldségeket mutat be. Ezeket ugyanabban a speciális kőzetőrleményben (arcillitben) nevelték, a Nemzetközi Űrállomás Veggie növénytermesztő rendszerének kisméretű ültető zsákjait, illetve egy 3D-nyomtatással készült műanyag rácsos csíráztató tálcáit használnak. Fotó: NASA/Frank Michaux

A Debreceni Egyetem és az űrkertészet

A Debreceni Egyetem kutatói 1000 magot készítettek elő a kísérlethez. Ezek fele speciális, szelénben gazdag kezelést kapott. Az előkezelési technika részleteit nem ismerjük. Miért pont szelén? A szelén a szervezet számára nélkülözhetetlen mikroelem, vagyis nagyon kevés kell belőle. Létfontosságú az emberi szervezetben, ugyanakkor a táplálékok szeléntartalma nagyban függ a termesztési körülményektől. A kutatók most arra keresik a választ, vajon mikrogravitációban hogyan alakul a vitamin- és fehérjetartalom a szelénnel kezelt növényekben. A kísérleti eredményekről később számolnak be.

A magok áttetsző, polikarbonát dobozokban kaptak helyet, amelyeket Kapu Tibor rendszeresen öntözött a fedélzeten. A retkek és a búza hamar életjelet adtak, 2–3 centis hajtásokat növesztettek, míg a paprika lassabban csírázott. A kis zöldségek a világűr legkülönlegesebb kertjében nevelkednek: a Föld körül keringve, súlytalanságban.

VITAPRIC: műszaki és kísérleti beállítások, ha a részletek iránt is érdeklődsz

Űrkertészkedés kihívásai

A mikrogravitáció

Mit jelent a mikrogravitáció? Köznyelvben súlytalanság. A Nemzetközi Űrállomás kb. 28 000 km/óra sebességgel kering a Föld körül. Ha nem lenne ilyen gyors, valóban lezuhanna a Földre a gravitáció miatt. nagy sebesség miatt az űrállomás folyamatosan zuhan, de a Föld görbületét követve mindig kikerüli a felszínt. Olyan, mintha soha véget nem érő zuhanásban lenne. Miközben húzza a gravitáció, a pályája folyamatosan elhajlik, és így keringésben marad.

Tehát a Nemzetközi Űrállomás nem gravitációmentes, hanem folyamatos szabad esésben van a Föld körül. Ezért minden tárgy és személy súlytalanul lebeg, mintha nem hatna rájuk a gravitáció. A növények számára ez teljesen új környezet: a gyökerek nem találják a „lefelé” irányt, a víz nem csorog, hanem buborékokba gyűlik, a hajtások csak a fényhez igazodnak, nem a gravitációhoz.

Ez az egyedi állapot teszi lehetővé, hogy a kutatók megértsék, hogyan fejlődnek az élőlények súlytalanságban – és hogyan lehet majd friss élelmiszert termeszteni a jövő űrutazásain.
egészen más világ a növények számára. Nincs „lefelé”, így a gyökerek és a hajtások iránytű nélkül nőnek. A víz nem csorog le, hanem buborékokban úszik, így a megfelelő öntözés külön technikát igényel. A Debreceni Egyetem mérnökei olyan megoldást dolgoztak ki, amely biztosítja a magok egyenletes vízellátását – a fél milliliter pontos adagolásával.

A növények környezeti igényeinek kielégítése az űrben

A növények életéhez a fény éppoly fontos, mint a víz vagy a tápanyag. Az űrállomás fedélzetén azonban nincs ablakos kert, így a zöldeket speciális LED-lámpák világítják meg. Ezek nem egyszerű lámpák: gondosan beállított fényképet bocsátanak ki, amely pontosan megfelel a fotoszintézishez szükséges vörös és kék hullámhosszaknak. Olyan, mintha a növényeknek egy saját, mesterséges Napja lenne.

Az ISS-en minden környezeti tényező szigorúan szabályozott. A hőmérsékletet stabilan tartják, hiszen a túl hideg vagy túl meleg lassítaná a fejlődést. A páratartalom sem ingadozhat, mert ha túl magas, gombásodás léphet fel, ha túl alacsony, a hajtások elszáradhatnak.

A fotoszintézishez elengedhetetlen a szén-dioxid, ezért a CO₂-koncentrációt is ellenőrzik. Az ISS-en a légzés miatt eleve magasabb a CO₂-szint, mint a Földön, ami befolyásolja a növények működését. Ezt folyamatosan mérik és szabályozzák, hogy a mikrozöldségek a lehető legjobban fejlődjenek.

A fotó illusztráció. A floridai Merritt Islanden működő Interstellar Lab egyik munkatársa daikon retekcsírákat készít elő 2023. május 19-én, a NASA Deep Space Food Challenge második fázisának díjátadó eseményén. A rendezvényen, amelyet New York Brooklyn városrészében tartottak, a világ minden tájáról érkezett csapatok mutatták be élelmiszer-előállítási technológiáikat. Forrás: NASA

Magyar lábnyom az űrtudományban

A VITAPRIC nem önmagában áll: a magyar kutatók 30 különböző kísérletet végeztek az Axiom-4 misszió során, köztük sugárzásvizsgálatokat, anyagtudományi kutatásokat és biológiai kísérleteket. De talán a mikrozöldségek a leglátványosabbak: mindenki számára kézzelfoghatóvá teszik, hogy az űrkutatás nem csak műszaki kérdés, hanem a mindennapi életünket is érinti – az étkezéstől az egészségmegőrzésig.

Mi lesz a következő lépés?

A kísérlet tudományos eredményeire még várnunk kell. A minták csak a visszatérés után kerülnek laboratóriumba, ahol részletes elemzések vizsgálják majd a vitamin-, ásványi anyag- és fehérjetartalmat. Valószínűleg 2026-ban látnak napvilágot az első közlemények. De az már most biztos: a magyar mikrozöldségek bebizonyították, hogy helyük van a jövő űrhajóin.

A világűri mikrozöldség-termesztés nem csupán tudományos bravúr. Egy nap akár az élet és halál kérdése lehet, amikor emberek hónapokat töltenek a Mars felé vezető úton. És ki tudja – talán éppen magyar kutatók által előkészített technológiával ropogtatják majd az első kolónia lakói a retekcsírákat a vörös bolygón.

Addig pedig mi, a Földön, jó eséllyel profitálunk a kutatásból: a városi kertészetekben, erőforrás-szegény térségekben vagy épp a saját konyhapultunkon jelenhetnek meg azok az innovációk, amelyek az űrből érkeztek vissza hozzánk.

Bár az űrállomás kertje különleges, mikrozöldséget te is termeszthetsz otthon. Ehhez mindössze néhány magra és egyszerű eszközre van szükség – webáruházunkban minden hozzávalót megtalálsz.

Kertészkedés az űrben – rövid időrendi áttekintés

Így láthatod el magad télen is friss, vitamindús mikrozöldségekkel: Mikrozöldség termesztés