عندما يعود رواد الفضاء إلى القمر ويزورون المريخ في العقود القادمة ، سيرغبون في جلب أقل قدر ممكن من الأرض. ألن يكون من الرائع أن يتمكنوا من زراعة طعامهم؟ قام باحثون من جامعة تكساس إيه آند إم بتطوير الخس في أسطوانات خاصة توفر للنباتات كل ما تحتاجه للنمو - ولكن في بيئة ذات ضغط منخفض جدًا.
فترات طويلة من الظلام التام وسوء التربة لا تحتاج إلى إيقاف البستاني المتلهف - على الأقل ليس الشخص الذي يرغب في الخروج من هذا العالم لزراعة النباتات.
ينمو الخس الخصري من خلال قياس المجرة في أسطوانات صممها باحثو محطة التجارب الزراعية بتكساس لتقليد الظروف على القمر والمريخ.
قال الدكتور فريد ديفيز ، خبير البستنة في محطة التجارب الزراعية في تكساس ، "نحن على وشك أن نثق الآن في الأنظمة التي طورناها ، على الرغم من أنها قد لا تبدو في النهاية مثل (نموذج المختبر)".
يعد البحث ، الذي يعد جزءًا من مشروع "Salad Bowl" التابع للإدارة الوطنية للطيران والفضاء ، فريدًا من حيث تكليف العلماء بالجامعة بإيجاد طريقة لإنتاج الطعام في ظروف مكانية لا مثيل لها على الأرض.
هناك يقينان يجعلان هذا العمل مهمًا ، يعتقد الباحثون: سيستمر البشر في استكشاف مساحات غير مجهولة من الكون ، وحيث يذهب البشر ، فإن الطعام أمر لا بد منه.
الاستكشاف جزء من دمائنا. وقال ديفيز: "في النهاية ، سنبدأ في العيش على سطح القمر والمريخ في المستقبل القريب".
في الوقت الحالي ، يتم نقل المواد الغذائية بكميات مكوكية لتدوم رحلة فضائية. يتم أيضًا نقل الطعام إلى محطة الفضاء الدولية للأشخاص الثلاثة الذين يعملون هناك في فترات ستة أشهر.
لقد انتقلت أجرة رائد الفضاء من "أطعمة بحجم لدغة مناسبة للأكل بأصابع المرء ، وأطعمة مهروسة ، يتم عصرها مباشرة في الفم من أنابيب معدنية مرنة من نوع معجون الأسنان" إلى حوالي 200 قائمة طعام مختلفة تشمل الآن التورتيلا الطازجة ولحم فاهيتا الدجاج الذي يتم تقديمه على وفقا لصحافيي التغذية في ناسا ، فإن صواني الطعام أكثر جاذبية.
وأشار ديفيز إلى أنه في النهاية ، لكي يعيش الناس في الفضاء لفترات أطول ، سيكون إنتاج الغذاء المكتفي ذاتيًا أمرًا حيويًا.
أدخل الزراعة. المهنة القديمة هي إلى حد كبير في أذهان علماء استكشاف الفضاء.
وقال ديفيز إن المنتجات الخضراء في الفضاء لها فوائد غذائية ونفسية. في حين أن الخس الورقي قد يوفر للبشر العناصر الغذائية الأساسية مثل فيتامين أ ، فإنه يوفر أيضًا قوامًا جديدًا مرحبًا لرواد الفضاء الذين يحصلون بسرعة على الطعام المعاد تكوينه.
قال ديفيز: "الجزء المهم هو سيكولوجية تناول شيء أخضر ، ورائحته مثل شيء اعتدت عليه على الأرض ، وله بعض الملمس وبعض النضارة".
كان تطوير المعدات لإلقاء البشر في الفضاء أقل صعوبة بالنسبة للمهندسين من إيجاد طرق لزراعة الطعام. بشكل أساسي ، جميع الظروف الأرضية التي تجعل النباتات تزدهر إما غير موجودة أو تختلف اختلافًا كبيرًا في الفضاء.
القمر ، على سبيل المثال ، ليس لديه ضغط جوي (حيوي لتنمية الغيوم وهطول الأمطار) وسدس جاذبية الأرض فقط. وأشار ديفيز إلى أن أيامه أو فترة الضوء تدوم ما يعادل حوالي شهر على الأرض ويتبعها ما يعادل أسبوعين من الظلام. وليس لديها كربون ، وهو ضروري لعملية التمثيل الضوئي.
من ناحية أخرى ، يحتوي المريخ على غلاف جوي يحتوي على 95 في المائة من ثاني أكسيد الكربون وضغط جوي يبلغ مائة جزء من ضغط الأرض. وأشار الباحث إلى أنه على الرغم من أن يوم المريخ أطول بقليل من فترة الأرض التي تبلغ 24 ساعة ، فإن الضوء المتاح لنمو النبات أقل.
لمعرفة كيفية زراعة النباتات في الفضاء ، كان على العلماء أولاً اكتشاف ما هو معروف عن الإنتاج النباتي. كان عليهم أيضًا تصميم وبناء وتشغيل غرف متنامية للعمل في ظروف شبيهة بالفضاء. وهذا يعني تطوير غرف تعمل تحت ضغط منخفض وتزود النباتات بما يلزم لعملية التمثيل الضوئي أو تنمو وتنتج كميات كافية من الطعام.
حتى الآن ، أظهر بحثهم أن النباتات تعمل بشكل أفضل في ظروف الضغط المنخفض.
قال د. رون لاسي ، مهندس زراعي في محطة التجارب: "إن ميزة الضغط المنخفض تعني أنه يجب أن يكون لدينا مواد أقل مما يعني تكلفة أقل". ولكن إنشاء نظام للنباتات لتنمو في ضغط منخفض أمر صعب للغاية.
وقال لاسي إن البحوث السابقة حول هذه الأنظمة بها العديد من المشكلات المتعلقة بالتسرب - ربما تسريب كامل حجم الهواء في يوم واحد.
قال لاسي: "لكننا تمكنا من إنشاء نظام ضيق للغاية لا يتسرب سوى حوالي 1.5 في المائة من حجمه يوميًا أو أقل ، ونرى بعض الأشياء المثيرة للاهتمام تحدث (مع نمو النبات)".
قال الدكتور تشوان هي ، الباحث في محطة التجربة ، الذي يزرع ويحصد ويحلل الخس من أجل الجودة: "لقد وجدنا أن النباتات تنمو بشكل أفضل في الضغط المنخفض ، وأن غاز الإيثيلين له تأثير كبير على نمو النبات". تنتج النباتات تحت ضغط منخفض كمية أقل من الإيثيلين وتستهلك كميات أقل من الكربوهيدرات في الليل (التنفس السفلي في فترة الظلام) ، والتي تنتج رؤوسًا أكبر من الخس.
هو ، الذي قال إن رعاية النباتات على كوكب المريخ هو مهنته المنشودة ، أخذ عينات من منتجات أعماله.
وقال: "إن مذاق الخس جيد جدًا".
وأشار ديفيز إلى أن النباتات مفيدة أيضًا في إنتاج الأكسجين وتقليل ثاني أكسيد الكربون ، وهما عاملان مهمان للبشر.
قال ديفيز: "ربما تزرع هذه النباتات تحت الأرض في غرف نمو خاصة على سطح المريخ والقمر". "إنهم يبحثون عن طرق تمكنهم من التقاط الضوء على القمر وتخزينه ، ومن ثم يمكنهم استخدام هذا الضوء لاحقًا."
المصدر الأصلي: بيان صحفي لجامعة تكساس إيه آند إم
