کاشتن سبزیجات در مریخ

باغ های فضایی؛ آیا کاشتن سبزیجات در مریخ ممکن است؟

دانشمندان اخیرا در حال تحقیق و پژوهش بر روی خاک فضا و علم کشاورزی هستند و از خود می‌پرسند که آیا کاشتن سبزیجات در مریخ ممکن است؟ در این مقاله به بررسی تحقیقات آن‌ها می‌پردازیم.

معمولا مردم هنگام خریداری میوه و سبزیجات به دنبال سبزیجات ارگانیک و سالم هستند اما آیا تا به حال به ذهنتان خطور کرده است که در فروشگاه‌ها سبزیحات کشت شده در فضا را خریداری کنید؟ آیا کاشتن سبزیجات در مریخ و ایجاد باغ‌های فضایی امری ممکن است؟ با گجت نیوز همراه باشید تا جواب دانشمندان به این سوال را باهم بررسی کنیم. در سال ۲۰۱۵ فیلم The Martian به کارگردانی رادلی اسکات (Ridley Scott) ساخته شد که در آن مارک واتنی (Mark Watney) با بازی مت دیمون (Matt Damon) فضانوردی است که همراه با اعضای کابینه خود بدون هیچ مواد غذایی به طور اتفاقی در مریخ گرفتار می‌شود.

شرایط مریخ برای چنین موقعیتی بسیار نا مناسب است، تقریبا هیچ هوایی وجود ندارد، خاک مواد مغزی کمی دارد، فلزات سنگین و مضر خاک زیاد بوده و دما معمولا شصت درجه سانتی گراد است. با این حال واتنی تصمیم می‌گیرد تا همه دانش خود را به کار برده و همکارانش را از گرسنگی نجات دهد. او تصمیم می‌گیرد تا سیب زمینی بکارد. در نتیجه گلخانه‌ای کوچک ساخته تا دما و آب هوا را شبیه ساز کند، از سوزاندن هیدرازین برای تهیه آب استفاده کرده و محیط رشد را با گرد و غبار مریخ و مدفوع همکارانش پر می‌کند. پس از اکران این فیلم دانشمندان با خود اندیشیدند که اگر این فیلم آنچنان که تصور می‌کنیم تخیلی نباشد چه!

تحقیقات دکتر ویگر

کاشتن سبزیجات در مریخ

 

دکتر ویگر وامیلینک (Wieger Wamelink) اکولوژیست دانشگاه Wageningen که ۵۳ سال سن دارد و به علت فعالیت‌هایش در زمینه جنگلداری و کشاورزی در جهان شهرت دارد، از سال ۲۰۱۳ آزمایشاتی را در جهت کاشت مواد غذایی و سبزیجات در فضا شروع کرده است. هنگامی که او تحقیقات خود را شروع کرد بسیاری از افراد و دیگر دانشمندان این کار او را غیر عقلانی و احمقانه تلقی می‌کردند. اکنون به لطف فیلم The Martian و در اصل رمانی که اندی ویر (Andy Weir) رمان نویس آمریکایی در سال ۲۰۱۱ نوشت؛ اکنون دانشمندان و مردم جهان هدفی که ویگر برای آن تلاش می‌کرد را بهتر درک می‌کنند. خود او نیز پس از تماشای این اثر ابزار خوشنودی کرده و عنوان کرد که این فیلم بسیار به روند کاری او کمک کرده و به نوعی غیر مستقیم فرضیه‌های وی را به گوش مردم رسانده و بدون شک کاشتن سبزیجات در مریخ در آینده‌ای نه چندان دور ممکن است.

دکتر ویگر در ادامه اظهاراتش افزود که ایده تولید مواد غذایی در فضا از فیلم‌های تخیلی به ذهن او خطور کرده است؛ وی همچنین افزود، معمولا در اکثر فیلم‌های فضایی غذا به طرق مرموزی تهیه می‌شود. در فیلم  Star Trek تنها انرژی خالص غذا است که تکثیر می‌شود، در فیلم Deep Space Nine فرمانده فیلم برای آشپزی از سبزیجات تازه استفاده می‌کند اما هرگز در فیلم نشان داده نمی‌شود که این مواد غذایی از کجا به مریخ و فضا آمده‌اند، تنها در سریال Battlestar Galactica محصول سال ۱۹۷۰ است که اوضاع علمی کمی فرق می‌کند.

دکتر ویگر جهت انجام آزمایشات خود فرضیه‌های جدید را در رابطه با کاشتن سبزیجات در مریخ و ماه عنوان و که ۲۵۰۰۰ یورو نیز به عنوان بودجه برای عملی کردن آن‌ها دریافت کرد. وی جهت انجام کار خود ابتدا پس از تحقیق و مطالعه شبیه ساز ریگولیت (regolith simulant)، را از ناسا خریداری کرد. شبیه ساز ریگولیت اساسا خاکی از زمین است که دارای بسیاری از خواص موجود در خاک فضا است؛ به همراه خاک ماه که از بیابانی در آریزونا تهیه شده و همینطور شبیه ساز مریخ که از یک آتشفشان در جهت ایجاد گرد و غبار فضایی لازم جمع آوری شده است. اکنون سوال اینجاست که در حقیقت چه چیزی در این خاک و این اقلیم رشد خواهد کرد؟ آیا حتی اگر ماده‌ای رشد کند و به ثمر برسد قابل خوردن و مغذی خواهد بود؟

پس از آماده سازی شرایط در آزمایشی کنترل شده در اول ماه آوریل سال ۲۰۱۳ او کارش را با کاشت گیاه شاهی شروع کرد. با این حال هنگام شروع کار بسیار مایوس بود زیرا هیچ کس به ویژه دیگر دانشمندان و خبرنگاران او را باور نداشتند. با این وجود او انتظار زیادی از سبزی‌های شاهی خود نداشت به ویژه اینکه نگران بود که سرب، جیوه و روی داخل خاک، گیاهان نهایی را سمی و غیر قابل خوردن کند. اما در کمال تعجب گیاهان شاهی رشد کردند و در آن‌ها هیچ اثری از مواد سمی و فلزات سنگین نبود.

ویگر طی مدت زمان پژوهش خود روند کاری‌اش را اصلاح کرده است؛ او با افزودن مواد آلی، برگ و ریشه گیاهان حاصل از برداشت قبلی به خاک و به خصوص کرم‌های خاکی جهت تجزیه آن، محیط طبیعی و مناسبی را برای رشد شاهی‌ها فراهم کرده و اندازه و مقدار گیاهان را افزایش داد. پس از نتیجه مطلوب از کاشت گیاهان شاهی، او گیاهان بیشتری را مانند گوجه فرنگی، نخود فرنگی، تربچه و سبزیجات ریشه‌ای مانند هویج و سیب زمینی کاشت.

پس از گذشت مدت زمانی تحقیقات دکتر ویگر ارزش به خصوصی یافت و در کمال ناباوری مسابقه فضایی قرن بیست و یکم تبدیل شد.  این مسابقه بین دولت‌های ملی و افراد فوق‌العاده ثروتمند برگزار می‌شود؛ افرادی مانند ریچارد برانسون (Richard Branson) و ایلون ماسک (Elon Musk) که شرکت هوا فضای خود SpaceX را با رویای پرورش گل رز در مریخ ایجاد کردند و همچنین دولت چین و آمریکا. دونالد ترامپ (Donald Trump) از فضانوردان ایالات متحده آمریکا خواست که تا سال ۲۰۲۴ به ماه بازگردند. طبیعتا ایده سفر به ماه و ایجاد پایگاه در آنجا پیش از ایجاد باغ‌های سبزیجات در مریخ برای برخی افراد اهمیت دارد.

در ژانویه سال ۲۰۱۹ کاوشگر Chang’e-4 دولت چین، پیش از فعالیت هیچ ملت دیگری در این زمینه به ماه سفر کرد و بذر پنبه و سیب زمینی را در خاک ماه کاشت. گفتنی است که بذر پنبه تا پیش از سرمای شدید شب قمری، کمی جوانه زد اما متاسفانه در برابر این سرما دوام نیاورد و مرد. دکتر در ادامه صحبت‌های خود اضافه کرد که پیش از انجام تحقیقاتش با ناسا و دیگر آژانس‌های فضایی در تماس بوده و آن‌ها تنها از او غذا و مواد غذایی حاصل از خاک فضا و پرورش یافته در مریخ را طلب کرده و بهای زیادی به پروژه او نداده‌اند.

تهیه غذا در فضا در چندین سال گذشته موضوع بحث و گفتمان محققان سراسر دنیا بوده است و اگر دقیق‌تر بررسی کنیم این تحقیقات از سال ۱۹۷۹ شروع شده و آنگونه که به نظر می‌رسد این ایده برای تحقیقات آن چنان هم بی ارزش نیست. در سال ۱۹۷۹ فضانوردان شوروی که با استفاده از سفینه Soyuz 32 به فضا سفر کرده بودند تعدادی تخم‌ بلدرچین‌ ژاپنی که منبع مناسب لیزوزوم بودند را با خود به فضا بردند؛ به این امید که آن‌ها در فضا به جوجه‌هایی تبدیل شوند که غذا و گوشت مورد نیاز فضانوردان را تامین می‌کند.  اما شرایط آنگونه که انتظار می‌رفت پیش نرفت و آزمایشات آنقدر تکرار شد تا که جوجه‌ها نهایتا سال ۱۹۹۰ سر از تخم بیرون آوردند. گرچه کنترل و تغذیه آن‌‌ها در گرانش صفر کار آسانی نخواهد بود. ناسا نیز در سال ۱۹۸۰ آزمایشات مشابهی بر روی تخم مرغ انجام داده است. ژاپنی‌ها نیز ماهی زنده به ایستگاه فضایی برده و رشد گیاهان و حشرات خوراکی را در آنجا آزمایش کرده‌اند. با این حال اکنون سطح آزمایشات کمی تغییر کرده است.

سیستم هیدروپونیک اصلاح شده

 

کاشتن سبزیجات در مریخ

 

دکتر ماسا (Massa) محقق و دانشمند گیاهان ایستگاه فضایی ناسا در مرکز فلوریدا، از سال ۲۰۱۴ روی سیستم تولید سبزیجات ناسا که به طور غیر رسمی به اسم Veggie شناخته شده‌اند کار می‌کند و پروژه او در کاشت سه نوع کاهو، کلم چینی، کلم پیچ روسی قرمز، میزونا خردل و گل زنیا در فضا موفق بوده است. فضانوردان مجاز به خوردن مقدار کمی از غذای تولید شده هستند اما باید عمده آن‌ها را به ایستگاه پژوهشی بازگردانند. در اصل رژیم غذایی آن‌ها شامل ۱۸۰ غذای طولانی مدت، به علاوه حدود ۲۰ چاشنی و نوشیدنی است که در یک چرخه هشت روزه مصرف می‌کنند. در ماه مارس ماسا تحقیقاتی را نیز منتشر کرد و در آن عنوان کرد که کاهوی فضایی او نه تنها برای خوردن سمی نیست بلکه به اندازه محصولاتی که تیم Veggie در زمین تولید کرده‌اند مقوی است.

ماسا نیز مانند ویگر برای تحقیقات علمی خود از داستان‌های علمی تخیلی الهام گرفته است. وی در حقیقت عنوان کرده که همسر او در دانشگاه محلی در اورلاندو ادبیات و داستان‌های شگفت انگیز تخیلی تدریس می‌کند و ماسا پس از شنیدن داستان‌های نقل شده از زبان شوهرش تلاش می‌کند تا آن‌ها را به حقیقت تبدیل کند. سبک کاشتن سبزیجات در مریخ توسط ماسا نسبت به آنچه ویگر انجام می‌دهد کمی متفاوت و پیچیده‌تر است.

ماسا و تیمش به جای استفاده از خاک شبیه سازی شده به خاک مریخ و ماه سیستمی دارند که ماسا نام آنرا هیدروپونیک اصلاح شده (modified hydroponics) می‌نامد. به دلیل وجود عوارض ریز جازبه گیاهان در خاک رس متخلخل که آب و اکسیژن را در اطراف ریشه‌ها نگه می‌دارد، پخته شده و رشد می‌کنند. مواد مغزی از طریق کود فراهم شده و نور با استفاده از چراغ‌های LED تولید می‌شود. فضانوردان نیز طبق دستورات ماسا آب را اضافه می‌کنند. با این حال ماسا ابراز تاسف کرد و گفت  روش آبیاری سیستم هیدروپونیک اصلاح شده هنوز هم به اصلاح بیشتر نیاز دارد.

با اینکه ماسا معتقد است که سیستم هیدروپونیک اصلاح شده در حال حاضر بهترین سیستم جهت تامین غذای تازه برای فضانوردان در فضا است زیرا به طور مثال خاک مریخ دارای مقادیری از ماده سمی پرکلرات است، ماده‌ای که در خاک شبیه سازی شده به خاک مریخ در تحقیقات دکتر ویگر موجود نبود؛ اما به گفته خود او، این روش زمان زیادی را از وقت فضانوردان تلف کرده و در حقیقت محاسبه میزان دقیق آب آبیاری شده و میزان آب مورد نیاز در سری بعدی آبیاری برای آن‌ها دردسر ساز و وقت گیر است پس در نتیجه هنوز هم نیاز به اصلاح دارد.

 

کاشتن سبزیجات در مریخ

ماسا و ویگر هردو در این امر اتفاق نظر دارند که برای رسیدن به راه حل مشکلات کاشتن سبزیجات و در فضا باید سلسله تحقیقاتی انجام شود که کمی زمان بر است و در این راه هیچ ایده و نظری خنده دار و اغراق آمیز نیست و ارزش بررسی دارد. به تازگی دکتر ویگر بر روی انتقال گرده افشان‌ها به مریخ تحقیق می‌کند. او به زنبور‌های عسل علاقه دارد زیرا می‌تواند برای شش ماه آن‌ها را به یک خواب زمستانی فرو ببرد و همینطور مگس‌ها که اگر فضانوردان حاضر به خوردن لاور این مگس‌ها شوند آن‌ها منبع بسیار خوبی از پروتئین هستند.

در نهایت هردوی آن‌ها دکتر ماسا و دکتر ویگر معتقد هستند که تحقیقات و پژوهش‌های آن‌ها بر زندگی بر روی زمین نیز تاثیر زیادی می‌گذارد. دکتر ماسا در این زمینه می‌گوید، در سال ۱۹۸۰ ناسا در جهت تحقیقات خود در زمینه کاشتن سبزیجات در مریخ از چراغ‌های LED استفاده کرد و این محصول اکنون به طور گسترده توسط مردم استفاده می‌شود همچنین تحقیقات آن‌ها بر روی انواع کشاورزی مانند کشاورزی عمودی، کشاورزی کارخانه‌ای و کشاورزی شهری تاثیر گذار بوده است.

متاسفانه به علت اپیدمی ناشی از ویروس کرونا بسیاری از تحقیقات علمی از جمله تحقیقات ماسا، به حالت تعویق درآمده است. اما این شرایط همیشگی نبوده و ماسا به زودی جهت انجام کار‌های اساسی به مرکز ایستگاه فضایی در کندی مراجعه کرده تا تحقیقات پروژه Veggie را تکمیل کند. حتی این محقق پس از شنیدن خبر سفر Perseverance مریخ نورد بدون سرنشین آژانس فضایی ناسا به مریخ طبق برنامه قبلی خود در ۱۷ ماه جولای بسیار ابراز خوشنودی و خوشحالی کرد و طبق نظرات وی این مریخ نورد در ماه فوریه سال ۲۰۲۱ به زمین باز خواهد گشت.

پاسخ بدهید

وارد کردن نام و ایمیل اجباری است | در سایت ثبت نام کنید یا وارد شوید و بدون وارد کردن مشخصات نظر خود را ثبت کنید *

*

یک دیدگاه

  1. چقدر این اتفاقات شگفت انگیزه