HRANĂ PENTRU ASTRONAUȚI

Contemplând viitorul, omenirea privește tot mai mult dincolo de Terra. Programul Artemis derulat de NASA are drept scop stabilirea unei prezențe umane prelungite pe Lună începând cu anul 2028, iar agențiile spațiale din Rusia, China și Europa și-au exprimat ambiții similare. Dar acest plan este doar un mic pas în direcția obiectivului final: colonizarea planetei Marte. În prezent, acest obiectiv est vizat de mai multe agenții spațiale naționale, dar și de organizații private, cum ar fi SpaceX.

Una dintre principalele provocări în cazul unei aventuri de durată în spațiul cosmic este asigurarea hranei astronauților. Acest aspect a făcut obiectul unor cercetări ample derulate prin proiectul EDEN ISS, lansat prima dată de Uniunea Europeană și de o serie de parteneri tehnologici în 2015. Prin acest proiect se dorește dezvoltarea unor proceduri și tehnologii pentru o producție sigură de alimente pe Stația Spațială Internațională și dincolo de aceasta.

Ca parte a cercetărilor, EDEN ISS a creat o seră de dimensiunea unui container pentru testarea tehnologiilor dezvoltate. După ce sera a fost testată la Bremen, în nord-vestul Germaniei, în 2017, aceasta a fost expediată la stația de cercetare germană Neumayer III din Antarctica, un loc care amintește de o planetă îndepărtată prin gradul de izolare și terenul neprimitor.

“ÎN VIITOR, O SERĂ CU CIRCUIT ÎNCHIS PRECUM ACEASTA AR PUTEA ASIGURA HRANA ASTRONAUȚILOR, CONTRIBUIND ÎN ACELAȘI TIMP LA REVITALIZAREA AERULUI ȘI RECICLAREA APEI. ASTFEL, VA REDUCE CANTITATEA DE PRODUSE CARE TREBUIE TRIMISE DE PE TERRA PENTRU REAPROVIZIONARE.”
VINCENT VRAKKING MEMBRU AL GRUPULUI DE CERCETARE EDEN DE LA CENTRUL AEROSPAȚIAL GERMAN (DLR)
Case study iss antarctica content

Sera este utilizată în prezent de NASA și Centrul Aerospațial German pentru o serie de experimente vizând tehnicile de cultivare a legumelor pe Lună și pe Marte. Jess Bunchek, om de știință în cadrul NASA, testează modul în care viitorii astronauți vor putea cultiva salată, castraveți, roșii, ardei și mirodenii, utilizând cât mai puțin timp posibil și minimum de energie. Ea supraveghează culturile zilnic, punând la încercare tehnologiile de seră și soiurile de plante.

„Dobândim o mulțime de cunoștințe practice legate de aspectele operaționale, cum ar fi cerințele echipajului și volumul de muncă”, spune Vrakking. „Procedurile aferente fiecărei activități din interiorul serei trebuie investigate și optimizate înainte ca o seră să fie în cele din urmă funcțională pe Lună sau pe Marte, astfel încât astronauții să se poată ocupa de explorare și știință.”

Deși poate părea ilogic într-un mediu în care temperaturile pot coborî până la -50°C, răcirea este esențială pentru funcționarea serei, pentru că iluminarea și alte echipamente electrice generează o căldură care trebuie eliminată. „Sistemul de răcire este foarte important”, spune Vrakking. „Și avem nevoie de un control precis al cantității de căldură eliminate din incintă, pentru a menține nivelurile optime de temperatură și umiditate.”

Jan Levin, fost director de sucursală Frigotechnik în Bremen, își amintește că i-a fost greu să creadă că un client dorește un sistem de răcire care să funcționeze în astfel de condiții vitrege. „Când m-au contactat prima dată, mi-au spus că doresc să ne întâlnim personal pentru a-mi explica proiectul”, își amintește acesta. „Ne-am întâlnit la o cafea, iar când au început să vorbească despre simularea condițiilor meteo de pe Lună, credeam că glumesc.”

Levin a luat legătura cu Güntner și au colaborat îndeaproape cu echipa tehnică a companiei, pentru a găsi o soluție de răcire conform cerințelor. Această soluție a fost o versiune adaptată a răcitorului de lichid Flat COMPACT de la Güntner. A fost o provocare tehnică deosebită.

„E nevoie de o lubrifiere specială pentru rulmenții de pe ventilatoare și motoare”, spune Udo Brünjes, director de vânzări la Güntner în acea perioadă. „Acest lucru presupune ulei sau lubrifiant cu o viscozitate ridicată la temperaturi foarte mici. În caz contrar, există riscul ruperii rulmenților ventilatoarelor. În același timp, uleiul nu trebuie să devină prea lichid la temperaturi ridicate, pentru a nu se lipi de rulmenți, blocând astfel ventilatorul. De asemenea, trebuia să protejăm cablurile împotriva temperaturilor joase și aveam nevoie de un sistem de încălzire pentru unitatea cu componente electronice, astfel încât acestea să nu înghețe.”

“ÎN PLUS, ECHIPAMENTUL TREBUIA SĂ FIE ȘI FOARTE FIABIL... O CĂLĂTORIE PÂNĂ ÎN ANTARCTICA ESTE COSTISITOARE, AȘADAR ÎNLOCUIREA UNEI PIESE SAU O MODERNIZARE AR COSTA FOARTE MULT.”
JAN LEVIN FOST DIRECTOR DE SUCURSALĂ, FRIGOTECHNIK

Răcitorul de lichid Güntner funcționează permanent și fără nicio problemă în Antarctica de peste patru ani. În viitor, s-ar putea ca nu doar astronauții să beneficieze de pe urma cercetărilor derulate în cadrul proiectului EDEN ISS. În opinia lui Vrakking, cunoștințele dobândite ar putea fi utilizate și pentru serele de pe Terra, în special în regiunile polare sau deșertice ori în locurile devastate de dezastre naturale.