i The Martian, 2015-filmen regisserad av Ridley Scott, astronaut Mark Watney (Matt Damon) överges av misstag ensam på Mars av sina besättningsmedlemmar efter en nödutrymning, utan tillräckligt med mat för att överleva. Mars är en knepig utsikter för även den mest rödfingrade trädgårdsmästaren: det finns nästan ingen luft, ”jorden” har få näringsämnen och massor av tungmetaller, och temperaturen är vanligtvis runt-60C. ”Jag kommer att behöva vetenskap skiten ur detta,” Watney, en botaniker, förklarar. Han bestämmer sig för att odla potatis, jerry-riggar en klimatstyrd kupol, bränner hydrazin för att göra vatten och skapar ett tillväxtmedium från Mars-damm kompletterat med sina besättningsmates avföring.
man kan förvänta sig riktiga forskare som faktiskt försöker räkna ut hur man odlar mat på Mars, i syfte att stödja mänskligt liv där någon gång i den inte så avlägsna framtiden, att vara sniffy om sådan fördjupad spekulation. ”Martian? Det är min favoritfilm!”utropar Dr Wieger Wamelink, en senior ekolog vid Wageningen University i Nederländerna, som har genomfört experiment på odling av växter i rymden sedan 2013. ”Det är den enda sci-fi-filmen där växande mat är mycket viktigt.”
När Wamelink började sina experiment trodde många att hans arbete var vänsterfält och sedan några. Nu, tack vare the Martian, ursprungligen en roman från 2011 av den amerikanska författaren Andy Weir, förstod de åtminstone vad han försökte uppnå. ”Filmen hjälpte enormt”, säger Wamelink. Det gav också, kontraintuitivt, hypoteser som han kan testa. ”Resan till Mars tar ett halvt år”, berättar han för mig på ett videosamtal från sitt garage i Wageningen, en attraktiv stad vid Rhen, inte långt från Arnhem. ”Så lagra all din poo och kissa. Det är ditt startpaket, vad du behöver för att komma igång i jorden. Egentligen är Martian helt korrekt där. Det kan vara illaluktande, men det är så viktigt.”
den 53-årige Wamelink, som har en fånig humor och, tillfälligt, en övergående likhet med Matt Damon, har en bakgrund i växtförädling. Fram till nyligen hade han en konventionell akademisk karriär vid universitetet, som är världsberömd för sitt arbete med jordbruk och skogsbruk. Wamelink fortsatte dock att överföras för forskningsbidrag: han fick en gång höra att hans förslag var ”inte tillräckligt innovativa”.
i duschen en dag började Wamelink fundera över tanken på livsmedelsproduktion i rymden. En fanatisk Trekkie (”men jag går inte till konventioner och jag bär inte kostymer”), han fann att hans omedelbara referenspunkt var sci-fi. ”I Star Trek är det enkelt: de replikerar bara mat ur ren energi”, säger Wamelink. ”Om du tittar på Deep Space Nine gillar Commander Sisko att laga mat och han använder färska grönsaker. Men de visar aldrig var de kommer ifrån.”Endast i den ursprungliga Battlestar Galactica-serien från slutet av 1970-talet, där flottan följdes av stora ”agro-fartyg”, fanns det en nick till det praktiska livet bort från jorden.
Wamelink utarbetade ett nytt förslag: en teoretisk studie om växande växter på månen och på Mars. Han fick 25 000 kronor. Wamelink upptäckte då att du kunde köpa Nasa-godkänd ”regolith simulant”, i huvudsak jord från jorden som har många av egenskaperna hos den som finns i rymden: ”moon” – jorden kom från en öken i Arizona och Mars-simulanten från sidan av en vulkan på Hawaii, som sedan rengörs och rullas för att göra den mer dammig. Wamelink bestämde sig för att göra sina experiment praktiska: vad kunde han faktiskt växa i dessa konstiga, näringsfattiga jordar?
i ett växthus började Wamelink med trädgårdskress, som han planterade den 1 April 2013. ”Inte en väldigt praktisk dag”, reflekterar han nu, ” för att ingen trodde oss när vi började det, särskilt journalister.”Wamelink hade inte särskilt höga förväntningar. Han var särskilt oroad över att bly, kvicksilver och zink i jorden skulle hamna i vattnet som växterna absorberade och att de då skulle vara giftiga att äta.
men till wamelinks förvåning växte krassen och, avgörande, växten tog inte upp tungmetallerna. Under åren sedan, Wamelink har förfinat processen. Genom att tillsätta organiskt material (löv och rötter från föregående skörd) till jorden och daggmaskar för att bryta ner den har han radikalt ökat plantornas storlek och kvantitet. Han har också utökat olika grödor: inte bara krasse och salladsblad utan tomater, ärtor, rädisor och rotgrönsaker som morötter och potatis. ”Mars kommer att frukta Mina botanikkrafter”, förutspår Mark Watney i The Martian – och Wamelink avser att göra gott på löftet.
dessutom verkar wamelinks forskning plötsligt mycket mindre knäppt. Mot förväntningarna pågår ett rymdlopp från 21-talet, drivet av nationella regeringar och hyperrika privatpersoner som Richard Branson och Elon Musk, som skapade sitt rymdföretag SpaceX från en dröm att växa en ros på Mars. Donald Trump vill ha amerikanska astronauter tillbaka på månen 2024. Tanken att etablera en bas där, förmodligen i förväg för vidare resa till Mars, är tydligt på vissa sinnen. I januari 2019 blev Kinas Chang ’ e-4-sond den första rymdfarkosten från någon nation som landade på månens bortre sida. Uppdraget tog några frön, inklusive bomull och potatis. En bomullsplanta grodde till och med under en kort period innan den dör i den hårda kylan på månnatten.
”När jag började experimentet var jag i kontakt med Nasa och andra rymdorganisationer, men den allmänna tanken var:” Mat? Ja, du tar bara med det, ” påminner Wamelink. ”Det är pojkar och leksaker som jag alltid säger, så raketer, satelliter – saker som kostar mycket pengar som du kan tinker på. Det är de saker de jobbar på. Och det har förändrats.”
det är inte exakt korrekt att säga att mat i rymden alltid har varit en eftertanke. 1979 tog sovjetiska kosmonauter ombord Soyuz 32 ägg från japansk vaktel: det fanns hopp om att de befruktade äggen – en värdefull källa till lysozym – kunde kläcka i rymden och komplettera kosmonauternas diet med ytterligare ägg och kött. Det var mer komplicerat än de förväntade sig och det var inte förrän 1990 som friska vaktelkycklingar kläcktes (även om de kämpade särskilt med att mata i noll gravitation och krävde små sele). Nasa försökte liknande experiment med kycklingägg på 1980-talet. japanerna har skickat levande fisk till den internationella rymdstationen och tittade också på växttillväxt och ätbara insekter. Det finns dock en ny brådska för forskningen.
” Om du är på rymdfärjan i bara en vecka eller två, kommer du naturligtvis att ta allt med dig”, säger Dr Gioia Massa, en växtforskare vid NASAs Kennedy Space Center i Florida. ”Det är som en campingresa, du kommer inte att göra jordbruk på kortvariga resor. Men vi kommer äntligen till den punkt där vi ser att gå tillbaka till månen år 2024, vi ser att gå vidare till Mars i framtiden. Dessa saker som var riktigt långt ute kommer nu närmare. Och du kan inte bara slå på dessa saker över natten. Du måste börja testa i förväg för när vi åker dit.”
Massa arbetar på NASAs vegetabiliska produktionssystem, informellt känt som Veggie, som sedan 2014 har odlat växter i och för den internationella rymdstationen. Projektet har haft framgång med att odla tre typer av sallad, kinakål, röd Rysk grönkål, mizuna senap och zinnia blommor i rymden. Astronauterna får äta lite av vad de förökar (resten kommer tillbaka för testning), och det kompletterar deras kost av 180 långlivade livsmedel, plus cirka 20 kryddor och drycker som de konsumerar på en åtta dagars cykel. I mars publicerade Massa forskning som fann att rymdsallad inte bara var säker att äta, men lika näringsrik som de grödor som Veggielaget producerade på jorden.
liksom Wamelink är Massa en sci-fi-fan. ”Science fiction hade en enorm inverkan på mig – och gör det fortfarande”, säger hon i telefon från Florida. ”Min man undervisar faktiskt science fiction och fantasy på ett lokalt universitet i Orlando. Så han föreställer sig saker och jag försöker ta dessa fantasier och göra dem verkliga.”
Veggieprogrammet skiljer sig dock från Wamelink om hur man bäst odlar grödorna. Istället för att använda en approximation av jorden som finns på månen och Mars, har Massa och hennes team ett system som hon kallar ”modifierad hydroponics”: på grund av komplikationerna av mikrogravitation odlas växterna i ett fast substrat av bakad, porös lera, som håller vatten och syre runt rötterna. En tidsfrisättningsgödsel levererar näringsämnen, ljus kommer från lysdioder och astronauterna lägger till vatten.
det är inte en perfekt uppsättning, Massa medger. ”Veggie är ett passivt system, och det kräver mycket astronauttid att lägga till vatten och gissa hur mycket vatten att lägga till”, säger hon. ”Så vi går denna tightrope mellan en översvämning och en torka, och vi faller mycket av.”För närvarande tror Massa att Veggies modifierade hydroponiksystem har störst potential att leverera astronauter med färsk mat i rymden som är certifierbart säkert att äta. Till exempel är Marsjord känd för att innehålla perklorater, en giftig kemikalie (inte närvarande i den simulerande jorden som används av Wamelink) som är giftig för människor även i mycket små mängder.
både Massa och Wamelink är överens om att om vi ska lösa problemet med hur man odlar växter i rymden, måste vi driva flera utredningsområden. Och inga ideer är för outlandish att utesluta. Nyligen har Wamelink funderat över hur du kan få pollinatorer till Mars: han gillar humlor (som kan vila under sexmånadersresan) och flugor, vilket också kan vara en proteinkälla om du är glad att äta larverna. Han har till och med tittat på mänsklig urin, renad, som en potentiell källa till gödselmedel. För att få tillräckligt med råmaterial att testa kontaktade Wamelink festivalarrangörer i Nederländerna.
var han inte orolig för alkoholkoncentrationen? ”Ja eller ännu värre! Det är i Amsterdam så … ” svarar han. ”Men de gör några kontroller på det och det finns ingen THC och alla de saker du kommer in i kissa om du röker lite dope. Och det är viktigt eftersom du inte vill få människor över på Mars sjuka.”
allt detta kan verka lite esoteriskt för den vanliga trädgårdsmästaren, men både Massa och Wamelink tror att deras arbete också kommer att påverka jorden, även i våra ödmjuka trädgårdar och tilldelningar. Massa påpekar att Nasa finansierade forskargruppen som kom med lysdioder för växttillväxt på 1980-talet, en teknik som nu används allmänt. Rymdorganisationen har också investerat i Florikan, ett gödselmedel med kontrollerad frisättning som kan bidra till att minska miljöproblemet med avrinning av gödselmedel i vattenvägar och flodmynningar. ”Saker som stadsjordbruk, vertikalt jordbruk, fabriksodling, vi delar mycket information mellan dessa grupper”, säger Massa. ”Vi lär oss av dem, de lär oss av oss.”
Covid-19 har bromsat en del av forskningen, men inte för länge. Massa kan gå till Kennedy Space Center för ”mission-essential work” och Veggieenheterna på rymdstationen fortsätter obehindrat. Hon är särskilt upphetsad över att Nasas obemannade Perseverance rover fortfarande beror på att åka till Mars den 17 juli och förväntar sig att landa i februari 2021.
När det gäller Wamelink syftar han till att göra ett stort experiment om året och han har redan uppnått det 2020. Han använder också tiden för reflektion och idea generation. ”Hemma har jag en damm och några fruktträd och min egen grönsaksträdgård”, säger han och tittar ut genom fönstret. ”Det är verkligen som att vara på Mars.”