Welkom bij
Moderne landbouw
!
Terwijl de wereldwijde hoeveelheid bouwland gestaag afneemt, kijken sommige wetenschappers en ondernemers naar de sterren als de volgende grote agrarische grens. Een concept zo oud als het eerste sciencefictionverhaal, de ontsnapping van de mensheid naar een leven in de ruimte hangt af van het vermogen om eetbaar en voedzaam voedsel te produceren.
Het kweken van planten in de ruimte is geen nieuw experiment. Astronauten en wetenschappers hebben al succes met het verbouwen van groenten en fruit in de ruimte, zoals 'Armara'-mosterd en paksoi. Afgelopen herfst zijn er zeven rijpe Hatch groene pepers geoogst. Over de toekomst van luxe ruimtereizen gesproken:een dozijn flessen Bordeaux werden 14 maanden in de ruimte gerijpt voordat ze terugkeerden om te worden verkocht in een Christie's-veiling.
Een kakofonie van recente gebeurtenissen heeft de interesse - en investeringen - in het verbouwen van voedsel in gewichtloosheid verder aangewakkerd, waaronder een afname van landbouwgrond, het mislukken van gewassen op het land als gevolg van extreme temperaturen en weersomstandigheden en de toenemende kans op door mensen geleide reizen naar nabije planeten in het zonnestelsel.
Nu komt een aantal verschillende bedrijven op, in de hoop de voedselproductie-industrie naar de ruimte te leiden.
Monsters van plantengroei in NASA's Marstuin. Foto met dank aan NASA/Dimitri Gerondidakis.
Orbital Farm is een bedrijf dat naar de toekomst kijkt. Orbital Farm bevindt zich nog in een prille staat en hoopt de voedselproductie op het land om te zetten in een duurzaam gesloten systeem, waardoor de uiteindelijke sprong naar in de ruimte gekweekte producten een gemakkelijk obstakel wordt om te overwinnen. CEO en oprichter Scot Bryson zegt dat zijn bedrijf is ontstaan uit de wens "klimaatverandering aan te pakken". En dit is logisch. Naarmate de klimaatverandering voortschrijdt, zullen weerpatronen onvoorspelbaarder en grilliger worden, waardoor gewassen over de hele wereld in gevaar komen. Deze effecten zullen alleen maar toenemen, zegt Bryson, vanwege het feit dat bijna 26 procent van de uitstoot van broeikasgassen alleen door de landbouwsector wordt uitgestoten.
Om dit effect tegen te gaan, wil Bryson volledig gesloten boerderijen of zelfstandige kassen openen die afvalmateriaal omzetten in energie. Het bedrijf ziet dit met vers fruit en groenten, maar ook met schone energie, vis, biopolymeren, medicijnen, vaccins en cellulaire landbouw.
Beginnend met een faciliteit in de Virgin Galactic Spaceport America in New Mexico, zal Orbital Farm werken aan de integratie van de mechanisaties van industriële, grootschalige landbouw in een duurzaam systeem. Dit omvat het simuleren van de omgeving om de omstandigheden in de ruimte na te bootsen, inclusief beperkte toegang tot zoet water en zuurstof, evenals het bouwen en continu testen van systemen voor het opvangen van koolstof in de lucht. Bryson zegt dat dit de enige weg vooruit is, want "over vijftien, twintig jaar, als we grote aantallen mensen op Mars hebben, heb je grootschalige systemen nodig om het leven te ondersteunen."
In die geest beginnen kikkererwten al aan hun testproef in de ruimte. Een experiment genaamd "Space Hummus" begon met de 17e bevoorradingsmissie van Northrop Grumman naar het International Space Station (ISS) op 19 februari. Yonatan Weintraub van Stanford University, de wetenschapper die het plan voor Space Hummus ontwikkelde, noemt de voedings- en eiwitrijke aard van de peulvrucht als een leidende factor om zijn groeipotentieel in de ruimte te onderzoeken. Gehuisvest in een miniatuurkas, zal de groei van kikkererwten worden gevolgd door wetenschappers aan boord van het ISS.
Kosmonaut Oleg Kononenko aan boord van het International Space Station tijdens het eerste experiment met een 3D-bioprinter. Foto met dank aan Aleph Farms.
Terug op aarde wedt Aleph Farms, gevestigd in Rehovot, Israël, ook op voedsel dat tussen de sterren wordt verbouwd en gekookt, maar niet alleen op vegetatie. Aleph Farms staat bekend om het verbouwen van het eerste stuk vlees in de ruimte en heeft buitenaardse plannen voor toekomstige eiwitten. Zvika Tamari, hoofd van het ruimteonderzoeksprogramma van het bedrijf, gelooft dat celgekweekt vlees een integraal onderdeel zal worden van langdurige missies naar Mars en potentiële buitenposten op de maan. "Het leveren van vers voedsel van de aarde naar de maan en Mars... gaat gewoon niet gebeuren", zegt Tamari. Daarom is Aleph Farms vastbesloten om van het verbouwen en koken van vlees in de ruimte een plausibele realiteit te maken voor de toekomst van de ruimtevaart.
In plaats van te proberen een koe naar de maan te schieten, zegt Tamari dat Aleph Farms samenwerkt met het ISS om "het effect van microzwaartekracht op... celproliferatie en differentiatie te onderzoeken". Celproliferatie en differentiatie vormen de basis voor alle spierweefselvorming, dus het begrijpen van de impact die een gebrek aan zwaartekracht heeft op deze twee processen is cruciaal voor het normaliseren van de praktijk van vlees dat in de ruimte wordt gekweekt. Terwijl de astronauten op het ISS deze experimenten uitvoeren, zullen analisten de voortgang vanaf de aarde volgen en in realtime reageren op en bewerken van theorie en praktijken. Dit alles wil zeggen dat de toekomst van het kweken van vlees in de ruimte voor langdurige missies niet langer een concept is dat wordt gereguleerd in onze favoriete afleveringen van Star Trek maar eerder een echte levensvatbaarheid die aan stoom en tractie wint.
Daarnaast gaat Tamari kort in op de psychologische impact van langdurige ruimtereizen, waarbij het idee naar voren komt dat astronauten die Mars bezoeken jaren in de ruimte zullen blijven en uiteindelijk nooit meer naar de aarde zullen terugkeren. Hij erkent deze mentaal en emotioneel uitputtende mogelijkheid en stelt dat "het vermogen om betrokken te zijn bij het bereiden van je eigen [voedsel] en het verbouwen en kruiden naar jouw smaak... uiterst belangrijk is voor het welzijn van astronauten."
NASA lijkt het eens te zijn met Tamari's visie. Isolatie en opsluiting staan op de tweede plaats op de NASA-lijst van vijf gevaren van menselijke ruimtevluchten, waarbij het bureau erkent dat een gebrek aan toegang tot consistent vers voedsel kan bijdragen aan "psychologische of fysieke onbalans". De markt voor technologie die vers en smakelijk voedsel in de ruimte kan leveren, is dus belangrijker dan ooit.
Aleph Farms en Orbital Farm zijn het er beiden over eens dat hoe diverser de geesten werken aan het verbouwen van voedsel in de ruimte, hoe waarschijnlijker het is dat de mensheid in staat zal zijn om dringende voedselgerelateerde dilemma's op te lossen, zowel op de grond als in de ruimte. Voedselzekerheid en slinkende hulpbronnen, beide versneld door de klimaatcrisis, stellen de toekomst van de voedselproductie voor uitdagingen. Velen geloven dat om met succes voedsel in de ruimte te verbouwen, de mensheid tegelijkertijd de praktijk van duurzame voedselproductie op aarde moet begrijpen.
Daartoe hebben NASA en het Canadian Space Agency onlangs de tweede etappe van de Deep Space Food Challenge aangekondigd, een wedstrijd met een prijs van $ 1 miljoen dollar die streeft naar duurzame voedseltechnologie voor gebruik in zowel terrestrische als interplanetaire omgevingen. Met de slogan "Goed voedsel voor gezondere, gelukkigere mensen in de ruimte en op aarde", daagt NASA teams van over de hele wereld uit om baanbrekende ideeën in te dienen die langdurige ruimtemissies kunnen ondersteunen en de milieu-impact van voedselproductie op aarde, waardoor de toegang tot duurzaam voedsel wordt vergroot. Fase 1-winnaars zijn onder meer ideeën zoals Bistromathic uit Austin, Texas, een potentiële technologische optie die "ervoor zorgt dat astronauten genieten van een aardachtige ervaring van eten tijdens lange ruimtemissies", of SIRONA NOM's uit Golden, Colorado, een "kleinschalig bioregeneratief systeem die een verscheidenheid aan fruit, groenten, kruiden en vis verbouwt.”
In de toekomst kunnen we innovatieve technologieën verwachten die de komende 50 jaar van duurzame voedselproductie in de ruimte en thuis zullen inluiden. Experts van over de hele wereld onderzoeken nieuwe en opwindende methoden om veel voedselopties in elke omgeving te verbouwen. De toekomst van intergalactisch voedsel is tegenwoordig echter volledig afhankelijk van de aarde:de mensheid moet begrijpen hoe ze meer kan groeien met minder. Pas als we dit raadsel onder de knie hebben, kunnen we de Melkweg verkennen onder het genot van een boerenkoolsalade en rundvleestartaar.
