Begini Cara NASA Menanam Cabai Chili di Luar Angkasa

Beberapa minggu yang lalu, para astronot di Stasiun Luar Angkasa Internasional (ISS) menikmati pesta taco yang sangat istimewa, termasuk cabai segar yang ditanam di orbit. Lebih dari sekedar kesenangan bagi para kru, ini adalah tanaman berbunga pertama yang ditanam, dipanen, dan dikonsumsi di luar angkasa, dan hal ini mewakili lompatan maju dalam kompleksitas tanaman yang ditanam gayaberat mikro.

Untuk mempelajari cara menanam sayuran lezat dan segar di luar angkasa, kami berbicara dengan LaShelle Spencer, pemimpin tim sains proyek untuk eksperimen cabai, yang mengawasi proyek mulai dari memilih dan menyiapkan benih hingga mengemasnya untuk diluncurkan hingga memantau tanaman dari jarak jauh saat mereka tumbuh di ISS dan mengawasi yang pertama memanen.

Lingkungan tanaman yang nyaman di luar angkasa

Tujuan dari proyek ini sederhana: Untuk membuktikan bahwa tanaman berbunga kompleks seperti cabai dapat ditanam di luar angkasa. Meskipun menanam sayuran berdaun hijau seperti kangkung di ISS relatif mudah, dan proyek terbaru telah berhasil menanam sayuran seperti lobak Selain gandum, menanam cabai juga lebih rumit dibandingkan proyek-proyek sebelumnya — karena tanamannya memerlukan kehati-hatian penyerbukan dan karena tanaman tersebut membutuhkan waktu lebih lama untuk tumbuh (sekitar empat bulan) dibandingkan tanaman yang lebih cepat seperti selada dan lobak.

Tanaman tersebut ditanam dalam wadah khusus di ISS yang disebut Advanced Planet Habitat, sebuah sistem otomatis yang dapat dikontrol oleh para peneliti di lapangan dari jarak jauh. Foto tanaman di dalam habitat diambil setiap hari, dan peneliti dapat mengontrol banyak aspek lingkungan seperti mengatur lampu LED merah, hijau, dan biru atau suhu di dalam ruangan tangki.

APH adalah lingkungan tertutup. Dibandingkan ketika Anda tumbuh di kotak jendela, Spencer berkata, “Anda memiliki alam. Anda memiliki matahari dan spektrum penuh [cahaya].” Di APH, spektrum cahaya yang tersedia hanya terbatas dan tanaman kehilangan sinar ultraviolet – yang menyebabkan paprika menumbuhkan tumor kecil di bagian bawahnya daun-daun. Hal ini tidak menjadi masalah pada jenis tanaman cabai yang dipilih, namun dapat menjadi masalah pada varietas lainnya.

Masalah lainnya adalah pemupukan. “Kami menggunakan pupuk time-release,” jelas Spencer. “Kami harus memastikan bahwa kami memiliki campuran nutrisi yang tepat untuk melakukan percobaan selama 120 hari. Itu campuran kalsium, magnesium nitrat, dan sebagainya. Dan ketika mereka pergi, mereka pun pergi. Tidak ada cara untuk menambahkan nutrisi lagi ke sistem.”

Menyesuaikan kondisi dengan cepat

Sementara tim Spencer memiliki perangkat serupa dengan APH di laboratorium mereka untuk pengujian, dan mereka menggunakannya untuk mensimulasikan apa kondisi yang dibutuhkan tanaman, masih sulit untuk memprediksi dengan tepat kondisi apa yang dibutuhkan cabai untuk tumbuh di ruang hampa. “Kami harus segera melakukan penyesuaian,” katanya, yang dapat mereka lakukan dari lapangan dengan mengubah faktor-faktor seperti tingkat cahaya di habitat atau tingkat pembersihan bahan kimia tertentu dari lingkungan.

Misalnya, kebutuhan air tanaman di Bumi berbeda dengan di stasiun luar angkasa, yang mereka lihat dengan melihat foto tanaman saat mereka tumbuh. “Kebutuhan air mungkin 10-15% lebih tinggi daripada yang kami lakukan di lapangan,” jelas Spencer, hal ini disebabkan oleh cara air diam dan bergerak di sekitar APH dalam gayaberat mikro.

Tumbuhan tanpa gravitasi tumbuh dengan aneh

Bahkan dengan semua penyesuaian ini, masih ada perbedaan dalam cara tanaman tumbuh dalam gayaberat mikro. Pada kondisi gravitasi bumi, jenis cabai yang digunakan tumbuh lurus ke atas, bunga dan buahnya menggantung ke bawah. “Dalam gayaberat mikro, tanaman memiliki morfologi yang lebih lebat dan tumbuh sejajar dengan wadah sains [baki tempat benih ditanam]. Bunganya terbuka lurus ke atas, dan beberapa buahnya juga terbuka lurus ke atas,” jelas Spencer.

Perbedaan bentuk tanaman ini bukan sekadar keingintahuan, karena mungkin memengaruhi cara penyerbukan tanaman. Tim Spencer menemukan bahwa tanaman cabai mereka lebih lambat melakukan penyerbukan di orbit dibandingkan di tanah, dan menurutnya hal ini mungkin terjadi karena, ketika bunga mengarah ke atas, udara hembusan angin yang mereka gunakan untuk penyerbukan dapat menerbangkan serbuk sari dari bunga, dibandingkan dengan mengguncang bunga yang menghadap ke bawah dan membiarkan serbuk sari bercampur di dalam bunga. bunga.

“Gravitasi mikro pasti berdampak besar pada morfologi tanaman,” katanya, namun gayaberat mikro tidak mempengaruhi semua tanaman dengan cara yang sama. “Kami telah menanam sayuran hijau di VEGGIE selama beberapa waktu, dan jika kami menyediakan air yang tepat, tanaman tersebut akan tumbuh dengan baik. Tidak ada yang bisa mengatakan bahwa tanaman tersebut berbeda dengan apa yang kita tanam di lapangan. Sekarang kita sudah beralih ke tanaman yang menghasilkan buah, pasti ada perbedaannya.”

Salah satu perbedaan terbesar adalah tanaman di luar angkasa berukuran 50% lebih kecil dibandingkan tanaman di darat. Namun cabai yang mereka hasilkan masih cukup besar, panjangnya mencapai sekitar empat atau lima inci.

Taco luar angkasa yang lezat

Jadi mengapa menanam cabai? Sebagai permulaan, mereka kaya akan vitamin C, dan tanamannya cukup kuat untuk tumbuh dengan baik bahkan dalam kondisi sulit. Selain aspek nutrisinya, rasa pedas khas cabai juga sangat disukai para astronot, Spencer berkata: “Para kru, karena lingkungan gayaberat mikro memengaruhi selera mereka, mereka selalu menyatakan keinginannya untuk makan yang lebih pedas makanan. Mereka suka saus pedas!”

Terlepas dari kerumitan dalam menanam cabai, panen pertama sukses besar. “Itu luar biasa!” kata Spencer. Dia dan timnya melihat foto tanaman lada dan mengirimkan instruksi kepada astronot Mark Vande Hei untuk memilih tujuh di antaranya untuk dipanen. Sebagian besar berwarna hijau, dengan satu cabai merah. Setelah memetik paprika dengan hati-hati, para astronot kemudian memotongnya menjadi kubus dan menikmatinya dalam taco, yang dibuat oleh astronot Megan McArther. dijelaskan sebagai “Pesta Jumat!”

Pesta Jumat! Setelah panen, kami mencicipi cabai merah dan hijau. Lalu kami mengisi survei (harus punya datanya! 😁). Akhirnya, saya membuat taco luar angkasa terbaik saya: daging sapi fajita, tomat & artichoke yang direhidrasi, dan HATCH CHILE! https://t.co/pzvS5A6z5upic.twitter.com/fJ8yLZuhZS

— Megan McArthur (@Astro_Megan) 29 Oktober 2021

Dorongan psikologis

Hal ini menunjukkan salah satu keuntungan besar dari menanam makanan segar di luar angkasa: Mengonsumsi sayuran segar tidak hanya baik bagi kesehatan fisik astronot, tetapi juga baik untuk kesehatan fisik astronot. kesejahteraan mental. Eksperimen psikologi di lapangan menunjukkan bahwa memelihara tanaman dapat memberikan perasaan puas dan bangga serta dapat membantu meningkatkan mood dan mengurangi stres. Kemungkinan besar hal yang sama juga berlaku bagi para astronot, terutama mengingat mereka berada di lingkungan tertutup dengan sedikit akses ke alam.

Sementara tim Spencer masih menunggu data tentang bagaimana perasaan para astronot dalam menjaga Chili (mereka mengisi kuesioner tentang mereka pengalaman sebagai bagian dari percobaan), dia mengatakan bahwa menurutnya para astronot mendapatkan pengalaman positif ketika dia mengamati mereka berinteraksi dengan tanaman. “Saya melihat kegembiraan di wajah mereka ketika saya melihatnya di kamera,” katanya. “Saya tahu mereka menyukai baunya.”

Para astronot juga dapat menghabiskan waktu bersama tanaman di sela-sela waktu mereka melakukan operasi seperti memanen. “Mereka bisa membuka penutup dan melihat melalui jendela saat mereka sedang tidak aktif,” kata Spencer. Dan ternyata hal ini juga berguna untuk eksperimen tersebut, karena salah satu anggota kru melihat tanaman itu sedang mengembangkan masalah umum yang disebut busuk ujung bunga selama waktu tidak aktif, yang kemudian dihilangkan dari tanaman.

Bagaimana nasib tanaman di luar angkasa selanjutnya?

Setelah panen pertama selesai, percobaan belum selesai. Lebih banyak cabai yang akan terus tumbuh, dan panen berikutnya dijadwalkan pada tanggal 26 November. Pada akhirnya, beberapa cabai akan dibawa kembali ke Bumi, di mana susunan genetiknya akan dibandingkan dengan cabai serupa yang ditanam di Bumi, dan Spencer serta timnya akan melakukan analisis nutrisi.

Spencer juga mengatakan masih banyak pertanyaan yang ingin dia selidiki tentang bagaimana gayaberat mikro memengaruhi penyerbukan dan membuahkan hasil, karena kita masih jauh dari pemahaman lengkap tentang bagaimana kurangnya gravitasi mempengaruhi kompleks ini tanaman. Namun, untuk saat ini, kami selangkah lebih dekat untuk menyediakan makanan lezat dan sehat bagi para astronot, serta belajar banyak tentang tumbuhan dalam prosesnya.

Rekomendasi Editor

• Saksikan susunan surya baru NASA terbentang di stasiun luar angkasa
• Cara menyaksikan misi pribadi NASA tiba di stasiun luar angkasa
• NASA bersiap untuk misi swasta keduanya ke ISS
• NASA mengonfirmasi ISS akan menampung kosmonot hingga tahun 2028
• Cara menyaksikan perjalanan luar angkasa bersejarah hari Jumat di ISS