Kan rymdris och månbilar möjliggöra månliv?

Varför återkomsten till månen möter stora motgångar

Det har gått mer än ett halvt sekel sedan mänsklighetens sista steg på månen, år 1972.

Paradoxalt nog verkar vi både ha mindre förmåga att gå tillbaka, och vara redo att göra mycket mer på jordens naturliga satellit inom en snar framtid.

Den främsta anledningen till att vi inte kan åka tillbaka är att vi fortfarande saknar en aktiv förmåga att skjuta upp astronauter mot månen, efter att Artemis-uppdraget har upplevt flera motgångar.

Det första bakslaget är en föreslagen nedskärning på 25 % av NASAs budget.

Det andra bakslaget är den berättigade kritiken av SLS-programmet, vars förseningar och skenande kostnader har allvarligt påverkat Artemis-uppdragens schema (Följ länken för en fullständig rapport som förklarar detaljerna i Artemis-programmet).

Det tredje bakslaget är den möjliga nedläggningen av det som tidigare var en viktig del av Artemis-programmet: Månporten (Följ länken för en utförlig förklaring av målen och de olika komponenterna i Lunar Gateway). Fastän motstånd mot dessa budgetnedskärningar från den amerikanska senaten kan fortfarande rädda Lunar Gateway.

Ändå är inte allt förlorat för USA:s planer att återvända till månen. SLS-raketen kommer sannolikt att ersättas av SpaceX:s Starship någon gång i framtiden. Och NASA går vidare med andra delar av sina månutforskningsplaner, särskilt valet av instrument för Artemis månterrängfordon. Ny genetiskt modifierade dvärgrisplantor kan också vara nyckeln till att producera mat på plats för rymdbaser och framtida mänskliga kolonier utanför världen.

Måninstrument

NASA har valt ut tre instrument för att resa till månen, varav två planeras för integration i en LTV (Lunar Terrain Vehicle) och ett för en framtida omloppsbana.

De kommer att vara avgörande i dessa tidiga ansträngningar att fastställa månens resurser och deras användbarhet för framtida mänskliga bosättningar.

Genom att kombinera det bästa från mänsklig och robotisk utforskning kommer de vetenskapliga instrument som valts ut för LTV att göra upptäckter som informerar oss om jordens närmaste granne samt gynnar hälsan och säkerheten för våra astronauter och rymdfarkoster på månen.

Nicky Fox - Vetenskapsmissionsdirektoratet vid NASA.

LTV-instrument

Det första instrumentet som ska integreras i LTV är Artemis infraröda reflektans- och emissionsspektrometer, eller AIRES. Den kommer att användas för att identifiera, kvantifiera och kartlägga månmineraler och flyktiga ämnen. Flyktiga ämnen är material som lätt avdunstar, som vatten, ammoniak eller koldioxid, vilka är svåra att kvantifiera och mycket viktiga för att minska efterfrågan på import från jorden.

Det andra instrumentet blir Lunar Microwave Active-Passive Spectrometer (L-MAPS). Detta verktyg kommer att mäta vad som finns under månytan, med särskilt fokus på att hitta vatten, genom att kombinera både en spektrometer och en markradar.

Den kommer att mäta temperatur, densitet och underjordiska strukturer på mer än 131 meters djup. Vatten är viktigt inte bara för att uppehålla astronauterna, utan har också många andra användningsområden på en permanent bas utanför jorden:

• Enkel strålskyddning, med några meter is eller flytande vatten som kan skydda vilken livsmiljö som helst.
• Produktion av raketbränsle från väte + syre, eller metanol om en bra kolkälla hittas, för återresor och potentiella orbitala industrier.
• Odla grödor med aeroponics eller hydroponic odlingsmetoder, inklusive de rissorter som diskuteras nedan.

Tillsammans bör AIRES och L-MAPS ge en mycket tydligare bild av månytans förmåga att upprätthålla liv. Det kommer också att hjälpa forskare att bättre förstå månens historia och extrapolera de erhållna resultaten till andra ännu okarterade områden på jordens satellit.

Ett tredje instrument, Ultra-Compact Imaging Spectrometer for the Moon (UCIS-Moon), har också valts ut. Detta verktyg kommer att stanna i månens omloppsbana och hjälpa till att få en översiktlig bild av kartan över månens resurser.

Genom att göra det bör det peka ut prospekteringsteamens mest lovande områden att kontrollera med LTV.

"Med dessa instrument på LTV och i omloppsbana kommer vi att kunna karakterisera ytan inte bara där astronauter utforskar, utan även över månens sydpolarregion, vilket erbjuder spännande möjligheter till vetenskapliga upptäckter och utforskningar under kommande år."

Joel Kearns - DBiträdande administratör för utforskning, Science Mission Directorate på NASA.

Samtidigt pågår processen att besluta om en LTV-design, i samarbete med Intuitiva maskiner, månens utpost och Venturi Astrolab.

Odla grödor på månen

Skala upp produktionen av rymdgrödor

Om någon betydande population av astronauter ska stanna på långvariga uppdrag borta från låg omloppsbana runt jorden (LEO), kommer det att kräva lokal livsmedelsproduktion, åtminstone för huvuddelen av kolhydrater och proteiner som krävs för att upprätthålla mänskligt liv (mindre och mer sällsynta vitaminer eller mineraler kan sannolikt erhållas från levererade kosttillskott).

Så, även om experimentet med att odla sallad och andra grönsaker i ISS hittills har varit lovande, är det inte så här en storskalig odlingsplan på månen eller Mars skulle se ut.

"Att leva i rymden handlar om att återvinna resurser och leva hållbart. Vi försöker lösa samma problem som vi står inför här på jorden."

Marta Del Bianco - Pväxtbiolog vid den italienska rymdstyrelsen

Så Matt Damons potatisar i science fiction-filmen The Martian är mycket närmare den möjliga verkligheten.

Källa: Modern Bonde

Att göra rymdris

Mindre är bättre

Bland basgrödor är ingen lika produktiv som ris, med den högsta produktiviteten per kvadratmeter och möjligheten att ha 2–3 skördar/år under rätt förhållanden.

Ett problem är emellertid att rissorter från jorden utvecklades för odling i risfält utomhus, inte för att vara inklämda i smala korridorer eller rymdstationer och potentiella månbaser. De flesta är för stora för att användas i denna mycket artificiella uppställning.

"Dvärgsorter kommer ofta från manipulation av ett växthormon som kallas gibberellin, vilket kan minska växtens höjd, men detta skapar också problem för frögroning."

De är inte en idealisk gröda, för i rymden behöver man helt enkelt inte vara liten, man måste också vara produktiv.”

Marta Del Bianco - Pväxtbiolog vid den italienska rymdstyrelsen

Mån-Rice-projektet

Att lösa detta problem är målet för Moon-Rice-projektet, som involverar tre olika italienska universitet.

”Universitetet i Milano har en mycket stark bakgrund inom risgenetik, universitetet i Rom 'Sapienza' specialiserar sig på manipulation av grödors fysiologi och universitetet i Neapel 'Federico II' har ett fantastiskt arv inom rymdproduktion av grödor.”

Marta Del Bianco - Pväxtbiolog vid den italienska rymdstyrelsen

Forskarna börjar med muterade rissorter som växer så lite som 10 centimeter höga. De försöker sedan hitta sätt att förbättra produktiviteten hos dessa rissorter.

En annan faktor att ta hänsyn till är svårigheten att producera animaliska proteiner i rymden. Istället skulle ett mer proteinrikt riskorn vara idealiskt, med genetisk modifiering för att öka protein-stärkelseförhållandet som undersöks. Nya tekniker som CRISPR gör sådana GMO-växter mycket enklare och billigare att konstruera, och resultatet blir mycket mer precist och effektivt.

Källa: Phys.org

Att komma nära rymdliknande förhållanden

Som en kostnadsbesparande åtgärd simuleras mikrogravitation endast genom att kontinuerligt rotera risplantan, så att plantan dras lika i alla riktningar av gravitationen.

Testning i verklig mikrogravitation i omloppsbana skulle vara idealiskt, men det skulle vara alldeles för dyrt för flera nya stammar som behöver testas.

Vi vet emellertid från kinesiska experiment från 2022 som visar att ris kan växa bra i rymden, både för en högskottssort som når nästan 30 centimeter och en dvärgsort som når runt 5 cm.

En annan anledning att odla ris och andra växter i rymden är inte praktisk, utan psykologisk.

”Att observera och vägleda växter till tillväxt är bra för människor, och även om förkokt eller mosig mat kan vara bra under en kort tid, kan det bli ett problem vid längre uppdrag.”

Om vi kan skapa en miljö som fysiskt och mentalt ger astronauterna näring, kommer det att minska stress och minska risken för att människor gör misstag.”

Marta Del Bianco - Pväxtbiolog vid den italienska rymdstyrelsen

Rymden kanske inte är det enda området där den här tekniken skulle kunna vara användbar. Avlägsna baser i Antarktis, Arktis eller öknar skulle till exempel också kunna dra nytta av den.

Förberedelser inför rymdbosättningar

Den viktigaste utrustningen för rymdkolonisering kommer att vara ultrastora och återanvändbara raketer som SpaceX Starship, och framtida motsvarigheter från Jeff Bezos Blue Origin, Rocket Lab, och troligen många offentliga och privata kinesiska företag.

Att faktiskt bygga en månbas, och senare en bas på Mars, kommer dock att kräva många andra verktyg: rymdbilar, resursdetektorer, autonoma hydroponiska gårdar, anpassade växtstammar, strålskydd, grävnings- och byggverktyg, solcellsgjuterier etc.

Så företag som arbetar inom detta område kommer att dra stor nytta av framstegen inom raketteknik, eftersom varje minskning av kostnaden för att nå omloppsbana möjliggör att mer massa skickas upp, vilket ökar efterfrågan på dessa verktyg.

Investerar i flyg- och rymdsektorn

Intuitiva maskiner

Intuitive grundades 2013 i Houston, Texas, och är ett mycket "månfokuserat" företag, vilket framgår av dess aktiekurs, och har redan har valts ut för fyra NASA-månuppdragoch sysselsätter över 400 personer.

Källa: Intuitiva maskiner

Det var det första kommersiella företaget som framgångsrikt landade och överförde vetenskapliga data från månen. Det utförde också den första avfyrningen av LOx/LCH1-motorn (flytande syre, flytande metan) i rymden.

Företaget arbetar med många projekt som kommer att utgöra basen för en måninfrastruktur för utforskning och bosättning.

Den första är "dataöverföringstjänst”, där tekniken testas, och slutligen ser ut att leda till en konstellation för överföring av måndata runt månens bana.

Källa: Intuitiva maskiner

Den andra delen är ”Infrastruktur som en tjänst”. Den bör inkludera en LTV som kan utföra autonom drift, telekommunikationstjänsten och GPS-lokaliseringstjänster.

Källa: Intuitiva maskiner

Det sista segmentet är leverans av material till månytan. Hittills har företaget levererat vetenskapliga nyttolaster med Nova-C landare, en 4.3 meter hög landare (14 fot) som kan leverera 130 kg nyttolast till månen.

Nästa steg blir med landaren Nova-D, som kan leverera 1,500 2,500–40 XNUMX kg material till månen. Denna nyttolastkapacitet och storlek kommer att vara den som krävs för leverans av månens terrängfordon (LTV), såväl som den XNUMX kW stora Fission Surface Power-kärnreaktorn som förväntas driva månbasen.

Källa: Intuitiva maskiner

Företaget har fått många värdefulla kontrakt med NASA, till exempel Near Space Network-kontraktet, med ett maximalt potentiellt värde på 4.82 miljarder dollar.

NASA:s slutgiltiga beslut om LTV-kontraktet mellan de tre potentiella leverantörerna förväntas i slutet av 3 och skulle också vara värt upp till 2025 miljarder dollar.

Förutom NASA försöker företaget att diversifiera sin kundbas, efter att i april 2025 ha blivit utvalda för ett bidrag på upp till 10 miljoner dollar av Texas Space Commission. Detta kommer att stödja utvecklingen av en återinträdesfarkost för jorden och ett laboratorium för tillverkning av orbitaler utformat för att möjliggöra biotillverkning med mikrogravitation.

Detta återinträdesfarkost kommer också att fungera som ett reservalternativ och minska riskerna för företagets framtida återvändande uppdrag med månprover.

Ett annat projekt är utvecklingen av lågeffekts stealth-satelliter för kärnvapen för ett JETSON-kontrakt med flygvapnets forskningslaboratorium.

I takt med att företaget når ett positivt fritt kassaflöde under första kvartalet 1, och med månkontraktet för telekommunikation, blir det nu mycket säkrare för investerare. Det går från att vara en kassadrivande startup till att bli en etablerad tjänsteleverantör till den växande rymdekonomin.

Som utvecklingen av nya instrument för LTV indikerar, kommer NASA inte att släppa taget om Artemis-projektet, även om element som SLS-raketen kan komma att renoveras. Så framtiden för leverantörer av annexutrustning som Intuitive verkar lovande.

Senaste nyheterna och utvecklingen om Intuitive Machines (LUNR)-aktier