Deze Kempense onderzoekster maakt voedsel en zuurstof voor ruimtereizigers

Bio-ingenieur Nathalie Leys uit Vorselaar vertrekt samen met haar collega’s Ilse Coninx en Wietse Heylen naar de Amerikaanse vliegbasis Cape Canaveral. Daar worden sinds 1957 raketten gelanceerd. Het Kennedy Space Center is vlakbij. In het lab van Leys in het SCK in Mol wordt tot op het laatste moment gesleuteld aan een kopie van de fotobioreactor.

‘De originele reactor moeten we veertien dagen voor de lancering overdragen. Op aarde gebruiken we een kopie om hetzelfde experiment tegelijk met het experiment in de ruimte te laten lopen, zodat we de eventuele verschillen kunnen zien’, zegt Nathalie Leys.

De condities in de ruimte zijn helemaal anders dan op aarde.

Nathalie Leys: ‘Wij leven op aarde dankzij de biologische processen rondom ons. De planten maken zuurstof aan, biologische processen zorgen ervoor dat de bodem hier vruchtbaar is, zodat we aardappelen en groenten en fruit kunnen telen. Onze atmosfeer beschermt ons tegen schadelijke straling vanuit de kosmos. In de ruimte is er niets van dat alles. In het Internationaal Ruimtestation ISS is geen enkel bioproces gaande. Daarom wordt het spannend om te zien of de bacteriën die hier in ons lab zo goed zuurstof produceren dat straks ook in de ruimte doen.’

Het interesseert jullie vooral of de ioniserende straling in het ISS een effect zal hebben op de werking van de bacteriën in jullie reactor...

‘Ja, want die straling heeft een directe impact op de astronauten en de bacteriën die in de ruimte voorkomen. Het experiment moet ook aantonen dat we in staat zijn om aan boord van een ruimteschip via een biologisch proces voedsel en zuurstof te produceren. Voor de lange Marsreizen is dat noodzakelijk, want we kunnen geen enorme hoeveelheden zuurstof en eten aan de astronauten meegeven. Het gaat om een reis van een aantal jaren.’

‘Vandaag vertrekken de astronauten naar de ruimte met een rugzak vol eten, water en zuurstof. Als het op is, is het op. Dan moeten we een nieuwe voorraad naar het ISS sturen. Met ons experiment gaan we na of we die voorraden aan boord kunnen aanmaken, door een stukje van ons aardse ecosysteem op te sturen naar het ISS. Onze bioreactor is eigenlijk een microbieel afvalrecyclagesysteem dat in staat in om zuurstof, water en voeding in de ruimte te produceren, genaamd MELiSSA (Micro-ecological Life Support System Alternative, red.). Dit systeem gebruikt alle afvalstoffen die de astronauten produceren om ze te recycleren tot voeding en drinkwater.’

Welke bacterie sturen jullie dan de ruimte in?

‘Spirulina, dat is de groene soep die je in onze kolven ziet. Spirulina vermenigvuldigt zich goed en als je het droogt, hou je een soort groene spinazie over die best eetbaar is. Ze zit vol eiwitten, mineralen en vitaminen, zaken die astronauten nodig hebben. In ons lab produceert ze ook flink zuurstof.’

De vraag is of deze processen even snel verlopen in de ruimte?

‘Ja. We weten ook niet zeker of de voedingswaarde dezelfde zal zijn, vooropgesteld natuurlijk dat onze spirulina de ruimtereis naar het ISS overleeft. Op moleculair vlak zullen we ook het DNA van de bacterie en haar eiwitten controleren. Daarnaast moeten in de ruimte technische problemen opgelost worden: hoe oogst je bijvoorbeeld de zuurstof die de spirulinabacteriën produceren?’

Vanaf wanneer krijgen jullie data uit de ruimte?

‘Vanaf 6 december is onze bioreactor in het ISS aan alle sensoren gekoppeld en geactiveerd. Op aarde kunnen we dan het verloop van het experiment volgen en komen de gegevens over onder andere de zuurstofproductie binnen.’

Denkt u dat een Marsreis voor morgen is?

‘Ik waag me niet aan een voorspelling. Straling blijft een groot probleem. Het is moeilijk om je daar tijdens lange ruimtereizen tegen te wapenen. Over gewichtloosheid bijvoorbeeld weten we al veel meer, dankzij de experimenten die al vele tientallen jaren lopen, maar straling… Hoe kun je snel problemen met straling detecteren bij mensen aan boord van een lange ruimtemissie? Bovendien is iedereen anders.’

Het zal dus in stapjes gaan?

‘Ik denk dat we vooral een langetermijnvisie voor ons bezoek aan Mars moeten ontwikkelen. Eerst moet er nog een ISS-station in een baan om de maan gebracht worden.’