„Egy kutatóűrhajós rezsiórabére 140-150 ezer dollár, így minden kutatást másodpercre pontosan ki kell számolni. A magyar kutatók többek között speciális nemesítésű paprikával és tritikáléval szeretnék meghódítani a világűrt. A Hold és a Mars élhetővé tételéhez elengedhetetlen lépés lesz az élelmiszer-termelés a világűrben. A Debreceni Egyetemen (DE) már tanítják az űrmezőgazdaságot, mert ez egy olyan terület, ahol nagy országok tudósai mellett a magyar kutatók is labdába rúghatnak. Az űrprogramról az egyetem két professzora, Veres Szilvia és Fári Miklós nyilatkoztak az Indexnek.
„Szent-Györgyi Alberttel nem ért véget a paprikasláger, az egész debreceni űrnövényprogram a szegedi tudós kutatásain alapul” – nyilatkozta az Indexnek Fári Miklós, a Debreceni Egyetem professor emeritusa. A Mezőgazdasági-, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar (MÉK) Alkalmazott Növénybiológiai Tanszékének tanára szerint Szent-Györgyi Albert és csapata még „csak” a paprika termésére fókuszáltak, miközben a növény levele is egy kiaknázatlan kincsesbánya.
Kutatási programunk egyik kulcsa a paprika levelében feltárható biokémiai szabályozások és értékek megismerése
– tette hozzá Veres Szilvia, a MÉK tudományos dékánhelyettese.
A rendetlen paprika és az űrhajós óradíja
A tervek szerint Magyarország 2025-ben egy űrhajóst küld a Nemzetközi Űrállomásra. A magyar asztronauta egy hónapig tartózkodik majd a világűrben, hogy ott különböző vizsgálatokat végezzen el. A Debreceni Egyetem a HUNOR-program keretében növénykísérleteket tervez végeztetni az űrállomáson.
Egy kutatóűrhajós rezsiórabére 140-150 ezer dollár, így itt minden másodpercet ki kell számítani
– árulta el Fári Miklós professzor, aki szerint a mikrogravitáció mindent átír. Az emberi szervezet a súlytalanság állapotában másképpen működik, mint a Földön. Például az űrhajósoknak ügyelniük kell a megfelelő mennyiségű kalcium bevitelére, hiszen az űrben a szervezet kiüríti azt. Ráadásul az elektromágneses sugárzás komolyan károsítja a szemet is, így elkerülhetetlen például a lutein fogyasztása, amelyet salátákkal és növényi levelekkel is be lehet juttatni az emberi szervezetbe.
A kérdés, hogy mennyi lutein van a paprika levelében. Az a nagy mutatvány – magyarázta Veres Szilvia –, hogy a nemesítő egy olyan paprikával álljon elő, amelynek a levele egyszerre luteinforrás, és a termése is ehető.
„A biokémikus megkérdezi a paprikától, te miért készítesz annyi C-vitamint magadnak a cukorból?” – tréfálkozott Fári professzor, de mint mondta: erre senki nem tud magyarázatot adni.
A paprika leveleinek is vannak rendetlen dolgai, ami nekünk jó. Vizsgálataink szerint az űrpaprikalevelekre például a B2-vitamin- és luteintúltermelés jellemző
– fejtegette a professor emeritus, aki szerint a K-vitamin-túltermelés is megfigyelhető, ami fontos tápanyag a csontritkulás ellen.
A Marson nincsenek trágyadombok
„Pick-and-eat!” – ez a NASA egyik programja, ami az élelmezést érinti. Aki részt vesz az űrprogramban, annak el kell fogadnia az USA űrkutatási és űrrepülési szervezetének szigorú protokollját is.
A magyar tudósoknak az űrkísérletben elsősorban az idővel kell versenyt futniuk. Mivel a magyar asztronauta egy hónapig lesz fent a Nemzetközi Űrállomáson, ami 27-28 munkanapot jelent, ezért a paprikának olyan genotípusát kellett megtalálni, ami gyorsan termőre fordul. Fontos volt az is, hogy a mérete ne az üvegházakban termelt többméteres növényekhez legyen hasonló, hanem sokkal kisebb azoknál.
Szempont volt az is, hogy a NASA protokollja – hosszú távon – már megköveteli az akár 100 százalékos újrahasznosítást is. A Holdon vagy a Marson nincsenek trágyadombok, ezért a keletkezett növényi biomasszát is újra kell tudni hasznosítani.
Szerencsére – magyarázták az egyetem tudósai – a magyar génkészletben van olyan fajta, amelyik bírja az alacsonyabb hőmérsékletet, kevesebb a fényigénye és kisebb a növény mérete. „Innét indultunk” – mondta a dékánhelyettes. Az űrpaprika nemesítése már hosszú évekkel ezelőtt elkezdődött. Emellett tritikáléval, bazsalikommal és búzával is kísérleteztek a Debreceni Egyetemen épült Biodrome-ban.
„A tervek szerint egy másik kiemelkedő magyar genetikai-növénynemesítési örökség, a tritikálé is nőhet a paprika mellett” – közölték a tudósok. Az előzetes eredmények ugyanis azt mutatták, hogy a tritikálé zöld leveleinek a beltartalmi paraméterei is nagyon jók, és jól növekszik a paprikával együtt.
Ezért gondoljuk, hogy legalább ez a két növény lehetne, legyen fent az űrben
– árulta el Veres Szilvia.
Hét lakat alatt őrzött ipari titkok
Az űrállomáson az űrkertészkedéshez speciális eszközök kellenek. Ezek a fejlesztése is folyamatban van, de a dosszién TOP SECRET felirat látható, így erről senki sem beszélhetett nekünk.
A HUNOR-programban hardverfejlesztés is folyik: egy bokszot terveznek, amelyben a növények fel tudnak nőni, tápanyagot és fényt kapnak. A speciális doboz, amelyben a növények lesznek, „hét lakat alatt őrzött titkokat tartalmaz” – tudtuk meg.
Rengeteg apróság van, amire mi sem gondoltunk. Ezért jó, hogy van egy mérnökcsapat mögöttünk
– mondta Veres professzor asszony, miközben Fári Miklós a speciális miniüvegház egy egyszerűsített formáját mutatta nekünk. Kérdés, hogy a gravitáció hiányában hogyan nőnek a növények, miként tudják felvenni a tápanyagokat, és egyáltalán milyen módon lehet gondozni őket. A magokat nem virágcserépbe vetik el, hanem egy speciális edénybe, ahol a gyökerek egy különleges közegbe ágyazódnak be.
Az „űrtalaj” súlya csupán töredéke a termőföldének.
Az egy hónapos misszió elteltével a boksz végül űrszemét lesz. A tervek szerint csupán egy apró doboz jön vissza a Földre, amelyben biológiai minta lesz, ezt a tudósok később analizálni tudják.
Az űrmezőgazdaság már jelen van a holland kertészetekben
A legnagyobb megdöbbenésünkre a Debreceni Egyetemen már tanítják az űrmezőgazdaságot és az űrtáplálkozást. Megtudtuk, hogy az UNISPACE program keretében tavaly ennek a kurzusnak mintegy 25 hallgatója volt, köztük a négy űrhajósjelölt is.
Mégis, milyen lesz az a bázis, amelyet a Holdon vagy a Marson építenek? Hogyan tudják ellátni majd magukat a világűrben élő emberek? Aki látta Matt Damon Mentőexpedíció című filmjét, el tudja képzelni, hogyan lehet krumplit termelni a fagyos és kietlen környezetben.
A bolygók felszínén regolit, vagyis olyan kőzettörmelék-réteg található, amelyben – változatlan formában felhasználva – minden növény elpusztul. „A növényeknek olyan ez a réteg, mintha mi, emberek tömény sósavat kortyolnánk” – magyarázta Fári professzor, aki hozzátette: ezt a durva világot kell átalakítani és megszelídíteni.
Durva becslések szerint évente mintegy kétmilliárd tonna anyagot használ az emberiség, de csak 9 százalékát dolgozza fel újra, ami hatalmas pazarlás. Az űrben ez nem megengedhető.
Kevéssé köztudott, hogy a vezető kertészeti innovációkról ismert Hollandiában már az űrtechnológiából emelnek át eszközöket és megoldásokat a termesztésbe. De – mint megtudtuk – a high-tech kertészeti technológiákat is felhasználják a világűr meghódítására. A holland egyetemeken már konferenciákat tartanak erről.
A professzor szerint olyan különleges üvegházak, világítórendszerek és szenzorok születnek, amelyek segítségével a mezőgazdaságot már épületekbe lehet integrálni, és szabályozott körülmények között lehet végezni a termelést, illetve a tenyésztést. Kínában, Henan tartományban 2020-ban építették meg a világ legnagyobb sertésfarmját, ahol 2,1 millió sertést tenyésztenek 21 focipálya nagyságú területen, hatemeletes épületekben. Már készül egy hasonló kapacitású másik sertésfarm is, 21 emeletes épületekkel.
A túlnépesedés egyik következménye, hogy a mezőgazdaságot szabályozott környezetben, előre elkészített speciális épületekben kell művelni. Ezt épületintegrált mezőgazdaságnak nevezzük. Éppen úgy, ahogy a Holdon és a Marson is
– vázolta a jövő agráriumát a Debreceni Egyetem professor emeritusa. Hozzátette: amerikai mérnökök egy 10 emelet magas, 100 termelőszintű vertikális üvegház modelljén is gondolkodnak, ahol búzát és más haszonnövényeket lehet majd termelni.”
Címlap fotó: Fári Miklós. Fotó: Szollár Zsófi / Index
Az eredeti, teljes írást itt olvashatja el.
