Fári Miklós professor emeritus szakmai irányításával a kutatók olyan technológiai és biológiai újításokat dolgoztak ki, amelyek nemcsak az űrben, hanem a földi mezőgazdaságban is forradalmi lehetőségeket nyithatnak. A HUNOR-program tudományos koordinátora a Debreceni Egyetemen (DE) Csernoch László professzor, tudományos rektorhelyettes, a DE Űrkutatási programjának a vezetője (DE-Space), míg a Vitapric program vezetője Veres Szilvia professzor, a Debreceni Egyetem Mezőgazdaság-, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar tudományos dékánhelyettese.
A program résztvevői, köztük Kapu Tibor kutatóűrhajós – Fotó: Debreceni Egyetem/HUNOR
„Amit mi megvalósítottunk, az az űrkutatásban egy magas, különleges szintet képvisel” – fogalmazott az Agroinformnak adott interjújában Fári Miklós, a Debreceni Egyetem Mezőgazdaság-, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Karának professor emeritusa, a program szakmai vezetője.
A Vitapric program keretében kifejlesztett eszközök elérték az úgynevezett TRL–9 technológiai szintet, amellyel az űrben járt eszközöket minősítik.
A kutatásokhoz kapcsolódóan mintegy 20 magyar és amerikai szakember dolgozott együtt hétről hétre, hogy a legszigorúbb NASA– és Axiom-protokolloknak megfelelő eszközök készüljenek. Minden egyes alkatrész külön biztonsági vizsgálaton ment keresztül Houstonban, ahol a szakértők darabonként tesztelték a magyar fejlesztéseket.
A 4,2 literes magyar csoda
A projekt külön érdekessége, hogy a kutatók mindössze 4,2 liter térfogatot, és 1,7 kg súlyt kaptak az ISS-en kísérleteik elhelyezésére, így nagyon kellett ügyelni a takarékos térkihasználásra.
A retek esetében mikrozöldségek előállítása zajlott – Fotó: Debreceni Egyetem/HUNOR
Ezek között voltak a paprika-, búza- és retekcsíráztató egységek, amelyek a mikrogravitációs környezetben vizsgálták a növények fejlődését.
– A kísérletek egyik különlegessége, hogy a magyar és amerikai paprikafajták egymás mellett, azonos körülmények között fejlődtek, lehetővé téve a biológiai és genetikai összehasonlítást. A retek esetében mikrozöldségek előállítása zajlott, a búzánál pedig a csírázás és levélfejlődés vizsgálata volt a cél – fogalmazott a professzor. – Az űrpaprika-kísérlet azért is egyedülálló, mert elsőként valósított meg „seed priming” (magkezelési) kísérletet az űrkutatás történetében, amely során szelénnel dúsított csírákat állítottak elő. A szelén a csírázás során szerves formává alakul, ami az emberi szervezetben antioxidáns hatású védőanyagként működik.
Biológiai és műszaki bravúr egyszerre
A kísérletekhez új típusú, steril növénynevelő eszközöket és öntözőrendszert fejlesztettek ki Debrecenben és a Pécsi Tudományegyetem 3D Központjában.
Az ISS-en használt berendezések minden eleme, steril és biztonságos szerkezet volt – még
a legapróbb maghéj sem kerülhetett ki az űrállomás légterébe.
Az öntözéshez saját fejlesztésű rendszert kellett kialakítani. Mivel a mikrogravitációs környezetet a Földön csak korlátozottan lehet szimulálni, számos fontos technológiai megoldást kizárólag a fedélzeten lehet valós körülmények között kipróbálni és finomhangolni. Kapu Tibor kutatóűrhajós ezért részben az ISS-en kellett, hogy elsajátítsa a magyar fejlesztésű rendszer használatát: míg az első öntözés még körülbelül fél órát vett igénybe, az utolsót már mindössze másfél perc alatt el tudta végezni.
A fény, ami életre keltette a növényeket
A növénykísérletek váratlan sikere volt, hogy az ISS belső világítása – a kutatók által csak „hulladékfénynek” nevezett megvilágítás – tökéletes spektrumot biztosított a csírázáshoz, így nem volt szükség külön növénynövesztő, speciális lámpák használatára.
A magyar és amerikai paprikafajták egymás mellett, azonos körülmények között fejlődtek, lehetővé téve a biológiai és genetikai összehasonlítást – Fotó: Debreceni Egyetem/HUNOR
– A növények fejlődése még a várakozásokat is felülmúlta: az ISS-en gyorsabban nőttek, mint a földi szimulációs kísérletekben. Mivel a termesztőrendszer moduláris kialakítású volt, ezért improvizálva, két tárolódobozt egymásra építve sikerült megnövelni a rendelkezésre álló teret, így a növényeket nem kellett idő előtt betakarítani és lefagyasztani – tovább növekedhettek, ami lehetőséget teremtett további hasznos adatok begyűjtésére is. Ezek értékes információkat nyújtanak a hosszabb távú űrbéli növénytermesztés fejlesztéséhez és optimalizálásához – árulta el Fári professzor.
A földi hasznosítás és az űrmezőgazdaság jövője
A Debreceni Egyetem Biodrome kutatóbázisán létrehozott földi szimulációs térben a növények eltérő orientációit is képesek modellezni. A kutatók itt vizsgálják, hogyan reagálnak a növények a különböző hatásokra, és milyen módon alakíthatók ki zárt, újrahasznosító növénytermesztési rendszerek.
A kép bal szélén Fári Miklós professor emeritus, a program szakmai vezetője – Fotó: Debreceni Egyetem/HUNOR
A kísérletek során új növényközeg is született: a csírák egy részét újrahasznosított üveghabgyöngy alapú táptalajban nevelték – ez feleolyan sűrű, mint a hagyományos közeg, és az ISS-en is biztonságosan alkalmazható.
Magyar űrkutatás, nemzetközi jövő
A Vitapric program sikere révén Magyarország is bekapcsolódott az űrmezőgazdasági kutatások nemzetközi vérkeringésébe. A Debreceni Egyetem már most együttműködik olasz, spanyol és indiai partnerekkel, és céljuk, hogy az új űrállomás-fejlesztések (mint az Axiom Station vagy a SpaceX-projektek) keretében magyar fejlesztésű agrár-biotechnológiai eszközök is helyet kapjanak.
A projektben több magyar PhD-hallgató és fiatal kutató is részt vesz, akik az űrmezőgazdaság és az űrtáplálkozás jövőjén dolgoznak.
„A magyar agrárkutatás megmutatta, hogy a világűrben is van helye”
Fári Miklós szerint a siker legnagyobb tanulsága az, hogy az agrárbiológia, a műszaki fejlesztés és az űrkutatás közötti együttműködés képes új fejezetet nyitni a mezőgazdaság történetében.
Olyan paprikát sikerült nemesíteni a Debreceni Egyetem kutatóinak, melynek minden része ehető – Fotó: Debreceni Egyetem/HUNOR
– A Debreceni Egyetem kutatói olyan tudást halmoztak fel, amely a jövő fenntartható élelmiszer-termelésének alapját is jelentheti – akár a Földön, akár azon túl – jelezte, hozzátéve: olyan különleges paprikafajt nemesítettek, amelynek minden része – a terméstől a levélig – ehető és hasznosítható. –Ez a tulajdonság különösen értékes a hosszú távú űrutazások során, ahol a hely- és erőforrás-hatékonyság kulcsfontosságú: a növény sokoldalúan felhasználható, kevesebb hulladék keletkezik, és változatosabb étrendet biztosít az űrhajósok számára.
A professzor szerint mindez azonban még csak a kezdet: a kísérlet számos további fejlesztési és bővítési lehetőséget nyit meg az űrbéli növénytermesztés területén.
Indexkép: DE/HUNOR
_fill_540x300_0.jpg)
_fill_540x300_0.jpg)
_fill_540x300_0.jpg)
_fill_540x300_0.jpg)
