Planteforskning til himmels

Slik konkluderer professor John Z. Kiss fra botanisk avdeling ved Miami University i Ohio, USA, som onsdag besøkte Universitetet i Tromsø. Han har arbeidet med planteeksperimenter utført om bord på romstasjonene MIR og International Space Station (ISS) siden 1987.

Ifølge Kiss kan hans nye eksperimenter også gi oss ny innsikt i generell plantebiologi. Men hvordan kan eksperimenter foretatt på en lab i verdensrommet gi ny innsikt i noe så jordnært som plantevekst? Saken er at når forskere på Jorden undersøker hvordan lys påvirker plantenes vekstretning (fototropisme) vil plantene samtidig være påvirket av tyngdekraften (gravitropisme). I vektløs tilstand kan man imidlertid studere lyseffekten isolert.

Professor John Z. Kiss viser her størrelsen på plantene i prosjektet.

Fjernstyrt fra Trondheim

Kiss er nå involvert i en forsøksserie bestående av 3 – 4 perioder med plantetester om bord på romstasjonen ISS i årene 2012-15. Dette er et internasjonalt forskningsprosjekt der Universitetet i Trondheim spiller en sentral rolle. Et forskerteam ved NTNUs plantebiosenter her har vært med på å utvikle vekstkammeret European Modular Cultivation System (EMCS) der romeksperimentene foregår. Her skal det være mulig å dyrke planter helt frem til frøsetting under vektløshet. Sentralt i studien er også kartlegging av planterøtters vekst i tre dimensjoner i rommet.

- Alt astronautene gjør er å legge esken med frøene inn i apparatet, deretter er det meste av eksperimentene bakkestyrt fra The Norwegian User Support and Operations Centre (N-USOC) i Trondheim, forteller Kiss.

Astronautene har fått med seg frø av vårskrinneblom (Arabidopsis thaliana), en selvpollinerende plante i slekt med raps og kål, som har kort livssyklus og som derfor brukes ofte i forskning. Dette skal imidlertid være de første undersøkelsene av hvordan blomsterplanter oppfører seg ved svakere gravitasjon enn det vi har på Jorden. Forskerne kartla hvordan spirene vokste når de ble utsatt for ulike nivåer av gravitasjon og ulike typer lys, og fant at de oppfører seg ganske likt ved 30 prosents jordgravitasjon som under normale forhold. Dermed ser det ikke ut til å være noe problem at Mars bare har 3/8 av Jordens gravitasjon, dersom det engang skulle bli aktuelt å anlegge en koloni der med behov for å dyrke sin egen mat av jordiske planter. Prosjektet har imidlertid sett andre utfordringer.

Luft og penger

- Å bygge gode nok vekstkamre er den største utfordringen. Særlig er det avgjørende med god ventilasjon, slik at gassvekslingen fungerer, sier Kiss.

Dessuten er det ingen tvil om at dette er svært kostbare eksperimenter. Dette prosjektet kom i stand etter en utlysning gjennom International Space Life Sciences Working Group (ISLSWG), og finansieres dels av NASA og ESA, dels av de samarbeidende statene. Kiss hevder at mange felt innen biologi, medisin og fysikk vil kunne få et løft ved hjelp av eksperimenter ombord på Den internasjonale romstasjonen, som etter planen skal være i drift til 2020 – minst.

Fakta om Den internasjonale romstasjonen ISS
ISS er i dag den eneste romstasjonen i kretsløp rundt Jorden. Den har vært kontinuerlig bemannet siden den ble tatt i bruk 2. november 2000. Den kretser i en banehøyde på omlag 350 km. Romstasjonen er et samarbeidsprosjekt mellom de fem romfartsorganisasjonene NASA (USA), Roskosmos (Russland), JAXA (Japan), CSA / ASC (Canada) og ESA (Europa). Bare det å sende materiale til og fra stasjonen er en stor oppgave i seg selv. Transporten opp til romstasjonen er nå i ferd med å bli overtatt av private selskaper, etter at det nordamerikanske romfergeprogrammet er avsluttet. I forrige uke la en privat transportrakett for første gang til ved romstasjonen.