دانشمندان موفق به کشت گیاه در خاک ماه شدند؛ قمر بی‌جان زمین زنده است؟

تلاش دانشمندان برای کشت گیاه در خاک ماه نتیجه داد. این گام به ظاهر کوچک میتواند زمینه‌‌ساز دستاوردهای فضایی مهمی شود. آیا قمر بی‌جان کره زمین مستعد حیات است؟

اگر برنامه فضایی آرتمیس بخواهد طی چند سال آینده انسان را به ماه برگرداند، دانشمندان باید برای زنده نگه داشتن این موجود حساس در محیط خطرناک ماه برنامه‌ریزی‌ها و اقدامات لجستیکی دقیقی را تدارک ببینند. یکی از این اقدامات مهم غذا است.

آژانس‌های فضایی مرتبط با ایستگاه فضایی بین‌المللی در تهیه غذاهای بسته‌بندی شده تا به امروز تبحر پیدا کرده‌اند. اما دسترسی به غذای تازه برای سلامت روح و جسم اهمیت بسیاری دارد. اگر خاک ماه توانایی کشت گیاه ها و محصولات کشاورزی مختلف را در خود داشته باشد، عالی می‌شود.

به همین دلیل، گروهی از دانشمندان تلاش کردند با نمونه واقعی خاک ماه که در ماموریت آپولو جمع‌آوری شده بود گیاهانی از قبیل آرابیدوپسیس تالیانا را پرورش دهند.

کشت گیاه در خاک ماه 

Rob Ferl دانشمند کشاورزی از دانشگاه فلوریدا می‌گوید که برای ماموریت‌های فضایی طولانی‌تر آینده، ممکن است از ماه به عنوان سکوی پرتاب استفاده کنیم. پس منطقی است که به کشت گیاه در خاک ماه بیندیشیم.

خب، زمانی که گیاه را در خاک ماه می‌کارید چه اتفاقی میفتد؟ چنین چیزی کاملا خارج از تجربه تکاملی گیاه است. گیاهان در گلخانه‌های ماه چه واکنشی نشان می‌دهند؟ آیا می‌توانیم کشاورزانی در ماه داشته باشیم؟

متاسفانه خبر بد این است که خاک ماه که به عنوان رگولیت ماه نیز شناخته می‌شود، در پرورش گیاهان خیلی عالی عمل نمی‌کند؛ اما این تحقیق اولین گام به سوی پرورش گیاهان در کره ماه در آینده است. این آینده ممکن است علمی-تخیلی به نظر برسد اما بسیار هیجان انگیز است و خیلی دور از تصور نیست.

مقدار فعلی خاک ماه که بر روی زمین داریم بسیار اندک و در عین حال ارزشمند است. Ferl و همکارش Anna-Lisa Paul در دانشگاه فلوریدا به همراه یک زمین شناس به نام  Stephen Elardo پس از سه بار درخواست در طول ۱۱ سال توانستند تنها ۱۲ گرم از این خاک گرانبها را قرض بگیرند.

به همین خاطر آنها مجبور به انجام یک آزمایش بسیار کوچک و فشرده شدند. آنها خاک ماه را به دقت بین ۱۲ گلدان کوچک تقسیم کردند و به هرکدام مقداری محلول مکمل و چند دانه اضافه کردند. گروه‌های کنترل بذر را نیز در خاک فقیر زمینی و شبیه‌سازهای خاک کاشتند. شبیه‌ساز خاک ماده‌ای زمینی برای شبیه‌سازی خواص خاک‌های فرازمینی است.

برای این آزمایش، تیم محققان از یک شبیه‌ساز خاک مریخ و یک شبیه‌ساز خاک ماه به نام JSC-1A استفاده کردند. این کار بسیار مهم است؛ زیرا آزمایش‌های قبلی نشان داده‌اند که گیاهان می‌توانند در هر دو شبیه‌ساز به خوبی رشد کنند اما تفاوت‌های ظریف هم می‌تواند داستان کشت گیاه در خاک ماه را به گونه‌ای دیگر رقم بزند.

در کمال تعجب، تقریبا تمام بذرهای کاشته شده در خاک ماه جوانه زندند؛ اما اینجا بود که همه چیز تغییر کرد. به نظر می‌رسد که جوانه‌های رشد یافته در خاک ماه، در مقایسه با گیاهان رشد یافته در شبیه‌ساز خاک ماه کوچکتر هستند و کندتر از آنها رشد می‌کنند.

هنگامی که دانشمندان، گیاهان را مورد تجزیه و تحلیل ژنتیکی قرار دادند، علت این تفاوت را یافتند. در سطح ژنتیکی، گیاهان از ابزارهایی برای مقابله با عوامل استرس‌زا مثل نمک، فلزات و استرس اکسیداتیو استفاده می‌کنند. بنابران اینگونه استنباط می‌شود که گیاهان محیط خاک ماه را استرس‌زا می‌دانند.

Paul در مورد یافته‌های خود می‌گوید:

در نهایت ما می‌خواهیم از داده‌های ژنتیک برای بهبود پاسخ‌های استرسی گیاهان استفاده کنیم تا بتوانند به خوبی در خاک ماه رشد کنند و این استرس تاثیر کمی بر سلامتی‌شان بگذارد.

نمونه‌های خاکی که محققان در این آزمایش استفاده کردند از سه نقطه مختلف ماه و از لایه‌هایی با عمق متفاوت در ماموریت‌های آپولو ۱۱، ۱۲ و ۱۷ جمع‌آوری شده بودند.

جالب اینجاست که این تفاوت خاک روی میزان واکنش گیاهان تاثیر داشته است. به حدی که گیاهانی که در خاک سطح ماه از ماموریت آپولو ۱۱ کاشته شدند، وضعیت بدتری داشتند و حتی یکی از آنها مرد. این لایه درواقع رگولیت ماه است که بیشتر در معرض پرتوهای کیهانی و باد خورشیدی است و همین باعث آسیب رسیدن به گیاه می‌شود.

در مقابل، بذرهای کاشته شده در خاکی که کمتر در معرض این پرتوها و بادها قرار داشته، رشد بهتری داشتند اما باز هم رشد آنها به خوبی گیاهانی که در خاکستر آتشفشانی پرورش یافته بودند، نبود. این یافته‌ها به دانشمندان کمک می‌کند تا بهترین روش کشت گیاه در ماه را کشف کنند و کاری کنند که خاک ماه میزبان خوبی برای گیاهان باشد. اما هنوز فاصله زیادی تا این مرحله داریم.

قبل از اینکه بتوانیم از خاک ماه برای کشت گیاه و مخصوصا محصولات کشاورزی استفاده کنیم، باید تحقیقات بیشتری برای تعیین ویژگی‌ها و بهینه سازی آن انجام شود. اما اکنون دانشمندان درک بهتری از خاک ماه و گام‌های بعدی خود دارند.

Ferl در آخر گفت:

ما می‌خواستیم این آزمایش را انجام دهیم تا به سوالی که سال‌ها ذهنمان را مشغول کرده بود پاسخ دهیم: آیا کشت گیاه در خاک ماه ممکن است؟ پاسخ این سوال مثبت است.