[우주에서 무우생산] 우주에서 처음으로 무우가 자랐다. 국제우주정거장(ISS)의 우주비행사들이 이 정거장에서 자란 무를 처음으로 수확했다. 다양한 작물을 재배하는 것은 어떤 식물이 미세 중력에서 번성하는지 결정하는 데 도움이 되며 장기 임무를 수행하는 우주비행사에게 최상의 다양성과 영양 균형을 제공한다.
우주 공간에서 식물의 성장은 최근 수십 년 동안 많은 과학적 관심을 불러 일으켰다. 궤도에 있는 인간 승무원의 경우 식물은 장기 생존 및 자립 가능성에 대한 전망을 크게 향상시킬 수 있다. 식물은 음식으로 섭취하거나 상쾌한 분위기를 제공할 수 있다. 식물은 공기 중의 이산화탄소(CO2)를 대사 하여 호흡이나 기타 용도로 산소를 생성할 수 있으며 실내 습도를 조절하는 데 도움이 될 수 있다. 우주에서 식물을 재배하면 인간 우주비행 승무원에게 심리적 혜택을 제공할 수도 있다.
우주에서 식물을 재배하기 위한 첫 번째 주요 과제는 중력이 없다는 것이다. 이는 뿌리에 영양분 공급, 영양분 생지 화학적 순환, 토양 기반 기질에서의 복잡한 미생물 상호 작용과 같은 뿌리 발달에 대한 영향 측면에서 어려움을 제시한다. 식물은 또한 적절한 유형의 조명, 적절한 양의 물 및 기타 환경 조건으로 최적화되어야 한다.
NASA의 최신 식물 실험인 Plant Habitat-02 (PH-02)는 궤도를 도는 실험실에서 무를 재배한 최초의 사례이다. Kate Rubins는 2020년 10월 21일에 시작하여 2021년 4월 18일까지 운영되는 ISS의 현재 장기 임무인 Expedition 64의 미생물학자이다. 그녀는 스테이션의 Advanced Plant Habitat(APH)를 사용하여 영양가 있고 먹을 수 있으며 빠르게 발달한다.
이미지 출처: NASA
APH의 이전 실험과 달리 느리게 방출되는 비료가 미리 적재된 다공성 점토 재료를 사용하는 이 시험은 제공된 광물의 정밀하게 정의된 양에 의존한다. 이러한 정밀도를 통해 식물에 공급되고 흡수되는 영양소를 더 잘 비교할 수 있다.
챔버는 적색, 청색, 녹색 및 넓은 스펙트럼의 백색 LED조명을 사용하여 식물 성장을 촉진하기위한 다양한 조명을 제공한다. 정교한 제어 시스템은 물을 전달하는 반면 카메라와 180개 이상의 센서를 통해 NASA의 케네디우주센터 연구원은 식물성장을 자세히 모니터링하고 수분 수준, 온도 및 CO2 농도를 조절할 수 있다. 서식지 내에서 자라는 동안 무는 ISS 승무원의 관리가 거의 필요하지 않았다.
11월 30일, Rubins는 20개의 무를 수확했다. 각각을 꼼꼼하게 모아 호일로 포장한 다음 2021년 SpaceX 반환 임무를 위해 지구로 내려갈 수 있도록 냉장 보관했다.
Kennedy Space Center의 NASA APH 프로그램 관리자인 Nicole Dufour는 "무는 이전에 우주비행사가 우주정거장에서 자랐던 잎이 많은 녹색이나 APH에서 처음 재배된 드워프 밀과는 다른 종류의 작물이다."고 말했다. "다양한 작물을 재배하는 것은 우리가 어떤 식물이 미세 중력에서 번성하는지 결정하는 데 도움이 되며 장기 임무를 수행하는 우주비행사에게 최상의 다양성과 영양 균형을 제공한다."
라파예트에 있는 루이지애나 대학의 교수이자 연구 책임자인 Karl Hasenstein은 “무지는 민감한 전구 형성 덕분에 큰 연구 가능성을 제공한다. "우리는 APH에서 20개의 식물을 재배하고, CO2 효과를 분석하고, 광물 획득 및 분배를 할 수 있다."고 말한다.
팀은 케네디우주정거장 처리시설 내부의 지상 서식지 챔버를 위한 식물 통제 집단을 설정했다. 무는 11월 17일 이후 거의 동일한 조건에서 재배되고 있으며 연구원들은 ISS에서 재배한 무와 비교하기 위해 12월 15일에 대조 작물을 수확할 예정이다. Hasenstein 교수는 무중력과 같은 공간 조건이 무의 성장에 어떻게 영향을 미치는지, 빛 반응과 신진대사가 지구에서 자란 식물과 얼마나 잘 닮았는지 배우기를 희망한다.
APH 기계에는 두 개의 과학 운반선이 있다. 따라서 첫 번째 수확 직후 두 번째 운반 대는 또 다른 무 씨앗 세트를 심어 실험을 반복하는 데 사용된다. 식물 실험을 복제하면 표본 크기가 증가하고 과학적 정확성이 향상된다.
Dufour는 "NASA의 탐사 노력을 위해 우주 작물 생산의 미래로 가는 길을 닦는 팀을 이끄는 것을 돕는 것은 특권이다"고 말했다. "나는 처음부터 APH 작업을 해왔고, 우리가 재배할 수 있는 새로운 작물 하나 하나가 나에게 큰 기쁨을 가져다 준다. 왜냐하면 우리가 그들로 부터 배우는 것은 NASA가 우주 비행사를 화성으로 보내고 안전하게 돌아오는 데 도움이 될 것이기 때문이다."고 말한다.
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