Hensikt
Bli kjent med de grunnleggende faktorene for plantevekst, og bruk denne kunnskapen til å utforske hvordan planter kan vokse i verdensrommet.
Bakgrunnsinformasjon
Dyrking av planter er kanskje ikke det du først og fremst forbinder med romforskning, men mat er en sentral del av tilværelsen enten du er politi, sykepleier eller astronaut. Astronauter planlegger derfor å dyrke mat i framtidige romfartøy og på andre planeter for å gjøre det mulig å være selvforsynte.
En astronaut trenger cirka 1 kg oksygen, 1 kg frysetørket mat og 3 liter vann hver dag.
Vekstforhold
I verdensrommet er miljøforholdene svært ulike de miljøforholdene vi kjenner på jorda. Det er derfor vanskelig å tilfredsstille de vilkårene som er nødvendige for at planter skal vokse.
Næringsverdi og avkastning
Når det gjelder hvilke planter det kan være fornuftig å dyrke i verdensrommet, er det i tillegg til vekstforhold viktig å vurdere faktorer som næringsverdi og avkastning. Hvor mye energi og næring vil astronautene få av planten, og hvor store mengder kan dyrkes uten at det krever et veldig stort areal?
Selvforsyning av oksygen, mat og vann
Er det mulig å gjøre astronautene helt selvforsynte? Drømmen ville vært å lage et system som kan forsyne astronauter med nødvendig oksygen, vann og energi, slik at de ikke lenger vil være avhengige av å få tilsendt forsyninger fra jorda.
Kan det være et alternativ å bruke avfallsprodukter fra astronautene, for eksempel karbondioksid og urin, til å gi plantene de nødvendige næringsstoffene for å vokse? Hvis plantene får den næringen de trenger, vil de kunne produsere oksygen og mat til astronautene. Kanskje kan plantene også brukes til å filtrere vann?
Del 1. Undersøk grunnleggende faktorer for plantevekst
Forsøket kan gjennomføres som et felles klasseprosjekt eller i mindre grupper.
I de tre delforsøkene (1–3) skal dere studere ulike faktorer som påvirker vekst hos planter: lys, vann, jord og næringsstoffer. Kunnskap om plantevekst vil være svært nyttig for å utforske hvordan planter kan dyrkes i verdensrommet.
Del 1. Trenger planter lys?
Tid: cirka 30 minutter
Undersøk hvordan karse vokser under ulike lysforhold: konstant mørke og normal syklus med dag og natt.
Utstyr
30 karsefrø
2 blomsterpotter
blomsterjord
spatel eller liten skje
begerglass
pappeske
markeringstusj
Framgangsmåte
Merk to blomsterpotter, og fyll dem med jord.
Fordel cirka 15 karsefrø jevnt utover jorda i hver av de to blomsterpottene. Dekk frøene med litt mer jord.
Fyll et begerglass med vann, og tilsett samme mengde vann i hver av de to blomsterpottene, slik at jorda blir fuktig.
Plasser en blomsterpotte i pappesken og en blomsterpotte i vinduskarmen.
Lag en hypotese om hvordan dere tror planten vil vokse i de to ulike pottene.
La plantene vokse i cirka en uke. Det skal ikke være nødvendig å vanne plantene i mellomtida.
Observer og ta bilder av resultatet.
Resultater og spørsmål
Er lys en viktig faktor for plantevekst?
Trenger planter lys for å kunne spire?
Trenger planter lys for å vokse etter at de har startet spireprosessen?
Hvordan kan dere forklare forskjellen i farge?
Del 2. Trenger planter jord og næring?
Tid: cirka 30 minutter
Undersøk hvordan reddik vokser på ulike underlag: jord, sand, bomull og papir.
Utstyr
16 reddikfrø
8 blomsterpotter
flytende plantenæring
ulike underlag: jord, sand, bomull og papirlommetørkle
spatel eller liten skje
begerglass
plastfolie
markeringstusj
Framgangsmåte
Merk blomsterpottene (1–8).
Fyll to blomsterpotter med hvert av de ulike underlagene: jord, sand, bomull og papir. Det skal altså bli to sett med fire ulike underlag.
Sett 1: Fyll et begerglass med vann, og tilsett samme mengde vann i hver av de fire blomsterpottene, slik at underlaget blir fuktig.
Sett 2: Tilsett flytende plantenæring i hver av de fire blomsterpottene.
Tilsett to reddikfrø i hver av de åtte blomsterpottene. Dekk over pottene med plastfolie.
Plasser alle pottene i en vinduskarm, slik at vekstforholdene blir mest mulig like.
Lag en hypotese om hvordan dere tror plantene vil vokse i de åtte ulike pottene.
Hvordan tror dere underlaget vil påvirke planteveksten?
Hva tror dere flytende plantenæring har å si for planteveksten?
La plantene vokse i cirka en uke. Det skal ikke være nødvendig å vanne plantene i mellomtida.
Observer og ta bilder av resultatene.
Resultater og spørsmål
Hvilke vekstforhold fungerte best? Gi en forklaring på hvorfor dere tror det er slik.
Hva er fordelene og ulempene ved å dyrke planter uten jord?
Trenger planter jord for å kunne spire?
Trenger planter jord for å vokse?
Tror dere resultatene ville vært de samme hvis dere hadde latt plantene vokse i en lengre tidsperiode?
Del 3. Hvordan transporterer planter vann?
Tid: cirka 15 minutter
Undersøk hvordan vann blir transportert i planter.
Utstyr
2 hvite blomster uten rot
1 hvit blomst med rot
3 gjennomsiktige vaser eller andre beholdere
rød eller blå konditorfarge
Framgangsmåte
Fyll de tre beholderne med vann.
Tilsett konditorfarge i to av beholderne. Rør om, slik at fargen fordeler seg jevnt.
Plasser en av de to blomstene uten rot i en beholder med farge, og den andre blomsten uten rot i beholderen uten farge.
Plasser blomsten med rot i den siste beholderen med farge.
Lag en hypotese om hva dere tror vil skje, og hvorfor.
La plantene stå i et døgn.
Observer og ta bilder av resultatet.
Resultater og spørsmål
Forklar hvordan vann blir transportert i en plante.
Hva skjedde med planten som hadde rot?
Hvorfor omfattet forsøket en plante som bare sto i vann?
Trenger planter vann for å vokse?
Del 2. Hva trenger planter for å vokse i verdensrommet?
Ut fra det dere nå har lært om plantevekst, skal dere jobbe i grupper og lage en strategi for hvordan dere kan dyrke planter på månen. Målet er at astronautene skal kunne være helt selvforsynte med oksygen, mat og vann. Strategien dere har kommet fram til, skal presenteres for de andre i klassen.
I tekstboksen under finner dere informasjon om miljøforholdene på månen.
Fakta om månen
lys: 14 dager lys etterfulgt av 14 dager mørke
vann: ikke vann i flytende form, men små mengder is ved polene
atmosfære: ingen
temperatur: –233 grader celsius til +123 grader celsius
jord: ingen næringsstoffer
gravitasjon: 1/6 av gravitasjonskraften på jorda
Lurt å tenke gjennom
Hvilke faktorer er planter avhengige av for å vokse?
Hvordan kan plantene få tilgang på lys, vann og næringsstoffer på månen?
Vil noen planter være bedre egnet enn andre?
Hvordan reproduserer planter seg, og hvordan vil dette påvirke dyrking av planter i verdensrommet?
Tips!
Finn mer informasjon om romforskning og dyrking av planter i romfartøy og på andre planeter hos NASA – National Aeronautics and Space Administration.
Andre nyttige lenker
Astrofarmer – utforsker faktorer som påvirker plantevekst
Astrofood – undersøker ulike komponenter i planter og hvilke planter som kan være aktuelle som framtidige matkilder
Astrocrops – studerer vekstsyklusene til ulike plantearter for å forstå spiring og plantevekst
Dette er en berarbeida versjon av Astroframer: how to grow plants in space fra Science in School