In de jaren 2010 was er een toegenomen verlangen naar ruimtemissies op lange termijn, wat leidde tot het verlangen naar ruimtegebaseerde plantaardige productie als voedsel voor astronauten. Een voorbeeld hiervan is de plantaardige productie op het internationale ruimtestation in een baan om de aarde. Tegen het jaar 2010 waren er 20 plantengroeiexperimenten uitgevoerd aan boord van het International Space Station.
verschillende experimenten zijn gericht op hoe de groei en distributie van planten zich verhoudt in microzwaartekracht, ruimteomstandigheden versus aardse omstandigheden. Dit stelt wetenschappers in staat om te onderzoeken of bepaalde plantengroei patronen aangeboren of milieu gedreven zijn. Bijvoorbeeld, Allan H. Brown testte zaailing bewegingen aan boord van de Space Shuttle Columbia in 1983. Zonnebloem zaailing bewegingen werden geregistreerd terwijl in een baan. Ze merkten op dat de zaailingen nog steeds roterende groei en besnijdenis ervaren ondanks gebrek aan zwaartekracht, waaruit blijkt dat dit gedrag instinctief is.
andere experimenten hebben aangetoond dat planten het vermogen hebben om gravitropisme te vertonen, zelfs in omstandigheden met een lage zwaartekracht. Het Europese modulaire teeltsysteem van ESA maakt bijvoorbeeld experimenten met plantengroei mogelijk; wetenschappers aan boord van het Internationale Ruimtestation kunnen als minikas onderzoeken hoe planten reageren in omstandigheden met variabele zwaartekracht.Het Gravi-1 experiment (2008) gebruikte EMCS om linzen zaailing groei en amyloplast beweging op de calcium-afhankelijke wegen te bestuderen. Uit de resultaten van dit experiment bleek dat de planten in staat waren om de richting van de zwaartekracht te voelen, zelfs op zeer lage niveaus. Een later experiment met de EMCS plaatste 768 linzen zaailingen in een centrifuge om verschillende gravitationele veranderingen te stimuleren; dit experiment, Gravi-2 (2014), toonde aan dat planten calciumsignalen veranderen naar wortelgroei terwijl ze worden gekweekt in verschillende zwaartekrachtniveaus.
veel experimenten hebben een meer algemene benadering in het observeren van algemene plantengroeipatronen in tegenstelling tot één specifiek groeigedrag. Een dergelijk experiment van de Canadese Space Agency, bijvoorbeeld, bleek dat witte spar zaailingen groeide anders in de anti-zwaartekracht ruimte omgeving in vergelijking met aarde-gebonden zaailingen; de ruimte zaailingen tentoongesteld verbeterde groei van de scheuten en naalden, en had ook gerandomiseerde amyloplast distributie in vergelijking met de aarde-gebonden controlegroep.vroege effortsEdit de eerste organismen in de ruimte waren “speciaal ontwikkelde zaden” die op 9 juli 1946 op 134 km werden gelanceerd met een V – 2 raket. Deze monsters werden niet teruggevonden. De eerste zaden die in de ruimte werden gelanceerd en met succes werden teruggewonnen, waren maïszaad dat op 30 juli 1946 werd gelanceerd. Al snel volgde rye en cotton. Deze vroege suborbitale biologische experimenten werden behandeld door Harvard University en het Naval Research Laboratory en waren betrokken bij blootstelling aan straling op levend weefsel. In 1971 werden 500 boomzaden (Loblolly pine, Sycamore, Sweetgum, Redwood en Douglas spar) rond de maan gevlogen op Apollo 14. Deze maanbomen werden geplant en geteeld met controle terug op aarde waar geen veranderingen werden gedetecteerd.
Space station eraEdit
In 1982, de bemanning van de Sovjet-Salyut 7 ruimtestation voerde een experiment, dat opgesteld is door de litouwse wetenschappers (Alfonsas Merkys en anderen), en groeide het aantal Arabidopsis met Fiton-3 experimentele micro-uitstoot apparaat, waardoor hij de eerste planten te bloeien en produceer zaden in de ruimte. Een Skylab-experiment bestudeerde de effecten van zwaartekracht en licht op rijstplanten. De Svet-2 Ruimte kas met succes bereikt zaad tot zaad plantengroei in 1997 aan boord van ruimtestation Mir. Bion 5 droeg Daucus carota en Bion 7 droeg maïs (ook bekend als maïs).
Het Plantenonderzoek op het internationale ruimtestation werd voortgezet. Biomassa productie systeem werd gebruikt op de ISS Expeditie 4. Het plantaardige productiesysteem (Veggie) systeem werd later gebruikt aan boord van ISS. Planten getest in groenten voordat ze de ruimte in te gaan opgenomen sla, snijbiet, radijs, Chinese kool en erwten. Rode Romaine sla werd geteeld in de ruimte op expeditie 40 die werden geoogst wanneer volwassen, bevroren en getest terug op aarde. Expedition 44 leden waren de eerste Amerikaanse astronauten die planten aten die in de ruimte werden gekweekt op 10 augustus 2015, toen hun oogst van rode Romaine werd geoogst. Sinds 2003 eten Russische kosmonauten de helft van hun gewas, terwijl de andere helft naar verder onderzoek gaat. In 2012 bloeide er een zonnebloem aan boord van het ISS onder de hoede van NASA-astronaut Donald Pettit. In januari 2016 maakten Amerikaanse astronauten bekend dat een zinnia aan boord van het ISS was uitgebloeid.
in 2017 werd de geavanceerde Plantenhabitat ontworpen voor ISS, een bijna zelfvoorzienend plantengroeisysteem voor dat ruimtestation in een lage baan om de aarde. Het systeem is geïnstalleerd in parallel met een andere plant geteeld systeem aan boord van het station, VEGGIE, en een groot verschil met dat systeem is dat APH is ontworpen om minder onderhoud door mensen nodig. APH wordt ondersteund door de Plant Habitat Avionics Real-Time Manager. Sommige planten die moesten worden getest in APH omvatten Dwergtarwe en Arabidopsis. In December 2017 werden honderden zaden geleverd aan ISS voor groei in het VEGGIE systeem.
in 2018 werd het Veggie-3 experiment op het ISS Getest met plantenkussens en wortelmatten. Een van de doelen is om voedsel te kweken voor consumptie door de bemanning. Gewassen getest op dit moment omvatten kool, sla, en mizuna. In 2018 werd het VIJVERSYSTEEM voor het leveren van nutriënten in microzwaartekracht getest.in December 2018 lanceerde het Duitse Aerospace Center De EuCROPIS-satelliet in een lage baan om de aarde. Deze missie draagt twee kassen bedoeld om tomaten te kweken onder gesimuleerde zwaartekracht van eerst de Maan en vervolgens Mars (6 maanden elk) met behulp van bijproducten van menselijke aanwezigheid in de ruimte als bron van voedingsstoffen.
op het ISS werden tussen 2013 en 2017 experimenten uitgevoerd om de mechanismen van tropismen en de cel/cyclus te bestuderen. Deze experimenten betroffen ook het gebruik van de Modelplant Arabidopsis thaliana, en waren een samenwerking tussen NASA (John Z. Kiss als PI) en ESA (F. Javier Medina als PI).op 30 November 2020 verzamelden astronauten aan boord van het ISS de eerste oogst radijzen die op het station werden gekweekt. In totaal werden 20 planten verzameld en voorbereid voor transport terug naar de aarde. Er zijn momenteel plannen om het experiment te herhalen en een tweede batch te laten groeien.