Kun je wiet kweken in de ruimte?

Wiet kweken in de ruimte lijkt een interessant onderwerp voor een sciencefictionfilm voor stoners. Toch zou het op een dag zomaar werkelijkheid kunnen worden, vooral nu er veel meer ruimtevaart plaatsvindt. Veel briljante ingenieurs in de ruimtevaart werken momenteel aan dringender zaken, zoals het vestigen van de mens op de maan, Mars en andere planeten. Toch richt NASA haar inspanningen momenteel ook op het kweken van planten in de ruimte. Er is nog veel onderzoek gaande naar planten die men als voedsel kan gebruiken, maar naarmate de exploratie van de ruimte vordert, zal de wietplant onvermijdelijk tussen de spinazieplanten rondvliegen tussen de sterren. Lees verder om alle ins en outs van kosmische wietteelt te ontdekken.

Kun je wiet kweken in de ruimte?

Voor het kweken van wiet in de ruimte moeten we rekening houden met twee factoren: de fysieke omgeving en door de mens gemaakte wetten. Door de eeuwen heen heeft cannabis op aarde te maken gehad met periodes waarin de plant verboden was, wat overigens in veel landen nog steeds het geval is. Maar in de ruimte werkt de wet anders. Het United Nations Outer Space Treaty^[1], dat in 1966 werd opgesteld, legt de basis voor internationaal gedrag in de ruimte. Het document staat de verkenning van de ruimte door alle staten toe en stelt dat de maan en alle hemellichamen alleen voor vreedzame doeleinden mogen worden gebruikt. Daarnaast is het gebruik van kernwapens in de ruimte en op andere planeten verboden. Maar over wiet hebben ze niets gezegd!

Overigens mogen astronauten niet roken in het International Space Station (ISS); ook tijdens de Apollo-missies moesten ze zich aan deze regel houden. In 2018 verscheen een foto van astronaut Chris Hadfield die naar verluidt een grote zak wiet in handen had, waardoor veel fans van wiet dachten dat het roken van een joint in het ISS was toegestaan. Deze foto bleek echter een hoax te zijn; in het origineel hield Hadfield een zak paaseieren vast. Hoe dan ook zullen verschillende staten in de toekomst waarschijnlijk wetten opstellen waaronder het telen van wiet op ruimtereizen wordt toegestaan of juist verboden.

En hoe zit het met de omgeving? In het vacuüm van de ruimte zelf kan geen leven bestaan. Maar ruimtevaartuigen bezitten over een kunstmatige omgeving waarin zowel mensen als planten kunnen overleven. Het Vegetable Production System, ook bekend als Veggie, is een kleine ruimtetuin die momenteel opereert op het ISS. Astronauten die daar momenteel gestationeerd zijn, ontvangen gevriesdroogd voedsel. Maar de voedingsstoffen in deze producten breken na een tijdje af, waardoor ze niet geschikt zijn voor langere ruimtereizen. Een gebrek aan groente en fruit in je voeding kan tot gezondheidsproblemen leiden, waaronder scheurbuik. Om dit tegen te gaan, hoopt NASA dat Veggie de basis legt voor toekomstige ruimtetuinen.

Tot nu toe is er met Veggie met succes sla, kool, mosterd, boerenkool en zinnia's geproduceerd in de ruimte. Om te overleven en te gedijen, hebben deze planten dezelfde behoeftes als wietplanten. Wat dat betreft, is het dus zeker mogelijk om wietplanten te kweken aan boord van een ruimteschip.

Welk effect heeft het gebrek aan zwaartekracht op de groei van wietplanten?

Strikt genomen is het ISS, vanwege zijn grootte en het feit dat het ruimtestation ronddraait en in een lage baan om de aarde blijft, een microzwaartekrachtomgeving - geen zwaartekrachtvrije omgeving. Datzelfde geldt ook voor ruimtevaartuigen; er bestaat nog enige zwaartekracht, maar deze heeft een veel minder sterk effect op organismen dan op aarde of andere hemellichamen. Maar planten zijn gravitrope levensvormen, waardoor de zwaartekracht op aarde een belangrijke impact heeft op hun groei.

Plantenwortels laten een positieve gravitropie zien, wat betekent dat ze door de zwaartekracht naar beneden groeien. Omgekeerd vertonen scheuten van planten negatieve gravitropie; ze groeien daarom omhoog onder invloed van de zwaartekracht van de aarde. Het gebrek aan zwaartekracht aan boord van het ISS en andere ruimtevaartuigen kan het kweken van wiet lastiger maken. Toch laat het succes van Veggie zien dat het zeker mogelijk is. De planten die momenteel met het programma worden verbouwd, zijn minder vertakt dan wiet, maar men zou de bovengrondse delen van de plant kunnen trainen en de wortelgroei manipuleren.

Welke andere uitdagingen biedt het kweken van wiet in de ruimte?

Je weet nu wat gravitropie bij planten is. Zijn er nog meer problemen die astronauten met groene vingers kunnen tegenkomen als het gaat om het kweken van wiet tussen de sterren?

De benodigde setup voor het kweken van wiet in de ruimte

In de ruimte hebben planten een andere verzorging nodig. Met weinig zwaartekracht zou de aarde van planten in traditionele potten overal rondzweven. Om dit tegen te gaan, kweekt het Veggie-programma planten in een ingesloten, kussenachtige structuur, gevuld met een kweekmedium op kleibasis. Door dit systeem circuleert een oplossing die de planten hydrateert en voedt, zodat alles netjes op zijn plaats blijft. Bovendien verdeelt dit systeem het water op een specifieke manier die voorkomt dat wortels teveel lucht ontvangen. Ook kan het water geen bubbels vormen in de microzwaartekrachtomgeving.

Het probleem van gravitropie voor planten in de ruimte

Het probleem met gravitropie betekent ook dat conventionele aardse opstellingen niet werken in de ruimte. Het kussensysteem van Veggie lost dit op door plantenwortels in te sluiten. Ze zijn beperkt tot het kussen zelf, ongeacht de richting waarin ze groeien. Naarmate de planten in omvang toenemen, zullen ze het gehele kweekmedium opvullen. Dit gebeurt echter wel op een meer chaotische manier dan wanneer ze op aarde zouden groeien.

Verlichting voor planten in de ruimte

Zonder blootstelling aan direct zonlicht zullen wietplanten op de ruimteschepen van de toekomst kunstmatige verlichting nodig hebben. Op dit moment zijn zonnepanelen de belangrijkste manier om ruimteschepen van energie te voorzien. Sinds de Verenigde Staten in 1958 de Vanguard 1-satelliet lanceerden, zijn zonnepanelen een stuk efficiënter geworden, terwijl de productiekosten ervan aanzienlijk zijn gedaald. Verschillende instanties, waaronder het Europees Ruimteagentschap, denken erover na om zonne-energie op te vangen van satellieten met zonnepanelen, om dit terug te stralen naar de aarde. Andere innovatieve geesten proberen de efficiëntie ervan nog verder te verhogen met nieuwe technologie. Zo is er in Australië een prototype van een apparaat ontwikkeld dat infraroodstraling opvangt in plaats van zonlicht. Dit apparaat blijkt zo'n 10.000 keer krachtiger^[2] te zijn dan conventionele zonne-energiesystemen. De ontwikkelingen hebben dus niet stilgestaan! Daarom zal het vrij makkelijk zijn toekomstige ruimteschepen uit te rusten met LED kweeklampen die tot de meest energiezuinige soorten verlichting behoren.

Water en voeding voor planten in de ruimte

Het ISS heeft een regeneratief watersysteem dat in de toekomst ook nuttig kan zijn voor ruimtetuinen. Het systeem hergebruikt urine, zweet en condensatie om water te produceren. In het geval van een ruimtetuin kan water dat door de transpiratie van planten verloren gaat, weer worden opgenomen in het groeimedium. Met voeding ligt de kwestie iets ingewikkelder. Wetenschappers moeten een vorm van een gesloten circuit bedenken om dit probleem op te lossen.

Wat zijn de mogelijke voordelen van het kweken van wiet in de ruimte?

Voordat wietplanten in de ruimte kunnen groeien, is er zeker nog het een en ander te doen. Maar kleven er voordelen aan het kweken van cannabis tussen de sterren?

Meer fytochemische stoffen

De wietplant bevat ongelooflijk veel gewenste fytochemicaliën. Op economisch vlak zijn cannabinoïden en terpenen het belangrijkst. Op aarde kunnen wietplanten de productie van deze stoffen verhogen. Dit gebeurt als een reactie op stress, zoals de blootstelling aan UV stralen. Sommige onderzoekers denken dat de combinatie van meer straling in de ruimte en een microzwaartekrachtomgeving zo stressvol is voor planten dat ze meer van deze chemische stoffen produceren. Dit kan mogelijk leiden tot lekkerdere wiet met een hogere sterkte.

Bevordert agricultuur in de ruimte

Tot dusver heeft Veggie een handjevol gewassen geproduceerd, maar in de toekomst komen daar tomaten, bonen, paprika's en bessen bij. Waarschijnlijk zullen ook gekweekte eiwitten en 3D-geprint voedsel op ruimteschepen verschijnen. Eten met een hoge voedingswaarde heeft absoluut prioriteit als het gaat om agricultuur in de ruimte. Waarschijnlijk laat de teelt van wietplanten dus nog even op zich wachten. Toch zullen innovaties op andere gebieden van ruimteteelt het kweken van wiet in de ruimte waarschijnlijk veel makkelijker en efficiënter maken, mocht men ooit besluiten dat het zinvol is.

Economische kansen

Het opzetten van succesvolle programma's voor ruimtewiet zou opwindende nieuwe economische kansen creëren. Dit zou investeerders kunnen aantrekken, wat mogelijk een indirecte impact heeft op de ontwikkeling van de ruimtevaart als geheel. In de ruimte gekweekte wiet is vernieuwend, en ongetwijfeld heel duur, maar kan veel kopers op aarde aantrekken. Het staat vast dat de eerste, in de ruimte gekweekte wiettop letterlijk een sterrenstatus krijgt!

Een missie om te kweken waar niemand eerder heeft gekweekt!

Zo op het eerste gezicht klinkt het kweken van wiet in de ruimte als fantasierijk geklets van een groepje stoners tijdens een heftige rooksessie. Maar het zou zomaar kunnen dat ruimtewiet in de toekomst een realiteit wordt. Het ligt voor de hand dat ruimtevaartonderzoekers zich eerst op voedsel richten, maar de ontwikkeling van kosmische tuinen op ruimteschepen kan in de toekomst zomaar leiden tot de teelt van wiet! Je weet maar nooit, misschien hebben toekomstige fans van wiet wel een voorkeur voor wiet uit de ruimte!