”Det är otroligt spännande att forska på det här, och jag ser en framtid där vi genom att använda oss av månens egna resurser kan bana väg för permanent mänsklig närvaro i rymden, inte bara på månen utan också på mars.”
Sophie Labonnote-Weber, ansvarig forskare för projektet Farming vid CIRiS
Det är över 50 år sedan en människa senast satte sin fot på månen. Men nu pekar det mesta på att det snart är dags igen. Inom ramen för Artemisprogrammet planerar NASA att skicka upp en bemannad rymdfärja som ska landa på månen under mitten av 2027.
I det ännu längre perspektivet är planen att astronauter ska tillbringa längre tid på månen och i framtiden även på mars. För att kunna åka på så långa rymdfärder krävs det att man kan producera såväl egen mat som syre och rent vatten åt astronauterna. Men hur ska det gå till? En lösning kan vara den som forskare vid CIRiS, en avdelning vid forskningsinstitutet NTNU Samfunnsforskning AS i Norge, arbetar med just nu. Tillsammans med europeiska rymdorganisationen ESA och SINTEF forskar de nämligen kring att bygga växthus med hjälp av bland annat ”månbetong”.
Betongliknande material
– Vi undersöker möjligheten att använda regolit, det vill säga det lager av småsten, grus och damm som täcker månens yta, för att skapa en slags betongliknande material som kan användas för att bygga både växthusen och deras interiör, säger Sophie Labonnote-Weber, som är ansvarig forskare för projektet Farming vid CIRiS.
I detta projekt har forskarna utvecklat en idé för just ett sådant månväxthus. Det är tillverkat av en uppblåsbar, sexkantig struktur vars utsida består av det här betongliknande materialet, som kallas LER (Lightweight Expanded Regolith).
– LER påminner om lecablock eftersom de tillverkas genom att hetta upp ett material så att det expanderar och bildar en porös, lätt och isolerande struktur, säger Sophie Labonnote-Weber och fortsätter:
– För att skapa LER-blocken blandas regolit med en kolkälla och hettas upp. I vårt fall har vi använt vanligt socker.
Robotar samlar in regolit
Tanken är att man ska använda robotar som samlar upp regolit från månens yta, blandar det med kolhydratkällan och värmer upp blandningen till 1200 °C.
– Den här processen får materialet att expandera genom gasbildning, vilket ger en lätt men stark struktur. Sedan tillverkar roboten blocken med hjälp av en gjutform, säger Sophie Labonnote-Weber.
Blocken används, tillsammans med lös regolit, för att bygga ett yttre skal runt det uppblåsbara växthuset som skydd mot strålning och de små meteoriter som ständigt slår ner på månens yta. Men det är inte allt – LER-blocken används också för att bygga inredningen i växthusen: hyllor, odlingskärl och vattentankar.
– Då belägger man dem först med svavel, som utvinns från månens yta, för att få dem vattentäta, förklarar Sophie Labonnote-Weber.
Odla direkt i vatten – hydroponi
Hur ska man då odla på en plats där det varken finns jord eller speciellt mycket vatten? Svaret är hydroponi, det vill säga att odla i näringslösning. Lösningen tillverkas med hjälp av de små mängder vatten som finns på månens poler och kratrar, blandat med näring som dels kan utvinnas ur regolit och dels kan fraktas från jorden, eller utvinnas ur mänskligt avfall. Odlingen sker i de svavelbelagda kärl som skapats av regolit och LER-materialet.
– Hittills har vi testodlat små grönbladiga grönsaker som sallad, men i framtiden kan vi även odla tomater, potatis och andra typer av grönsaker på det här viset, säger Sophie Labonnote-Weber.
Friska växter som växer i svavelbelagda kärl som skapats av regolit och LER-material. Foto: CIRiS
Använder växtavfall
Till en början måste den kolhydratkälla som används för att skapa LER-materialet fraktas till månen från jorden, vilket är en kostsam process, men ändå möjlig eftersom det trots allt krävs mycket små mängder kolhydrat för att skapa materialet. När växthusen väl är på plats och odlingen är i gång kan den dock produceras på plats, vilket eliminerar behovet av vidare transporter.
– Då kommer vi att kunna använda avfall från växterna som odlas i växthusen som kolhydratkälla för att skapa nytt material att bygga med.
Den totala odlingsytan i ett månväxthus är 200 kvadratmeter, vilket är tillräckligt för att försörja tre besättningsmedlemmar med en helt växtbaserad kost och minimera behovet av andra livsmedel.
– Det är otroligt spännande att forska på det här, och jag ser en framtid där vi genom att använda oss av månens egna resurser kan bana väg för permanent mänsklig närvaro i rymden, inte bara på månen utan också på mars, säger Sophie Labonnote-Weber.
