برای کشاورزی در فضا نیاز به چرخه های بسته حیات است

فضانوردان در فضا معمولا غذایی می خورند، که از پیش روی زمین آماده شده است. این غذاها با راکت به فضا فرستاده می شود. اما برای سفر فضایی طولانی به چه نوع غذایی نیاز است؟ آیا روش های کنونی برای سفرهای طولانی مناسب هستند؟ محققان به دنبال روشی برای کشاورزی در فضا هستند که هم فضانوردان بتوانند تغذیه سالمی داشته باشند و هم برای سفرهای طولانی مناسب باشد. اما آیا چنین چیزی امکان پذیر است؟

کشاورزی در فضا برای اولین بار

اولین محصولات غذایی فضایی را کیهان نوردان روسی در سال ۲۰۰۳ میلادی در فضا مصرف کردند و در اوت گذشته هم، فضانوردان آمریکایی برای اولین بار در فضا، نوعی کاهو به عمل آوردند.

اگر قرار باشد فضا نوردان به یک سفر طولانی فضایی بروند شاید نیاز باشد که برخی از مواد غذایی را در فضا به بار بیاورند، یا حتی برای تنفس هم هوا به وجود آورند. اما چگونه این کار ممکن است؟ تولید غذا در فضا ساده نیست، اما غیرممکن هم نیست. کشاورزی در فضا به چیزهای زیادی نیاز دارد و این همان کاری است که تیمی در آژانس فضایی اروپا مشغول انجام آن است.

برای کشاورزی در فضا نیاز به چرخه های بسته حیات است

چندین پروژه در ارتباط با این نیازهای مختلف آغاز شده است. از جمله آزمایش با موش و جلبک در بارسلون. این آزمایشها، بخشی از برنامه «ملیسا» آژانس فضایی اروپاست که هدفش به وجود آوردن چرخه های بسته حیات برای سفرهای فضایی است.

بریژیت لاماز، از برنامه «ملیسا» می گوید: «هر فضانورد برای سوخت و ساز روزانه به پنج کیلوگرم ماده غذایی نیاز دارد. این یعنی یک کیلوگرم اکسیژن، یک کیلوگرم ماده غذایی خشک و سه کیلوگرم آب که به عنوان آب آشامیدنی و برای آبرسانی به مواد غذایی مورد استفاده قرار می گیرد. رویاندن گیاه در فضا چیزی است که باید انجام شود و نیاز به آن هر چه سفر فضایی طولانی تر باشد، بیشتر خواهد بود. از لحظه ای که دیگر نتوان نیاز غذایی فضانورد را همراه او به فضا فرستاد باید راهی پیدا کرد که مواد غذایی لازم را در فضا تولید کرد.»

فرانچسکو گودیا، استاد مهندسی شیمی دانشگاه بارسلون درباره ایجاد این چرخه می گوید که موش ها اکسیژنی را تنفس می کنند که میکروجلبک ها تولید کرده اند و میکروجلبک ها هم گازکربنیک موش ها را تنفس می کنند: «موش ها نفس می کشند و گاز کربنیک تولید می کنند. میکروجلبک ها این گاز کربنیک را جذب می کنند و با نور بیو فوتو-رآکتور (فوتوراکتورزیستی) عمل فوتوسنتز را انجام می دهند و اکسیژن می سازند. اکسیژن دوباره به محفظه حیوانات باز می گردد و به این ترتیب حلقه ای بسته و پیوسته شکل می گیرد.»

به بار آوردن سیستمی برای افزایش آنی (لحظه ای) تولید اکسیژن از میکروجلبک، یکی از بزرگترین چالش های گروه «ملیسا» بود که پشت سر گذاشته است.

گوجه فرنگی های فضایی

از سوی دیگر، مهندسان فضایی آلمانی هم در برمن سرگرم ساختن ماهواره ای هستند که روی آن در فضا، گوجه فرنگی به عمل بیاورند. دلیل انتخاب گوجه فرنگی این بوده که براحتی در دوربین دیده می شود. مرکز هوافضای آلمان فضاپیمای موسوم به “یو- کراپیس” را تابستان آینده به فضا پرتاب می کند. این فضاپیما در حالی که بذرها در آن جوانه می زنند به دور زمین خواهد گشت.

هارتموت مولر از مرکز هوافضای آلمان می گوید: «گلخانه ای داریم که در آن، روی حفاظ بیرونی ماهواره گوجه فرنگی عمل می آید. ماهواره را می چرخانیم و شتاب های جاذبه مختلف تولید می کنیم تا گرانش را روی ماه و مریخ شبیه سازی کنیم.»

گیاه شناسان فضایی هم در این طرح با فضانوردان آلمانی همکاری می کنند. اینها گیاهانی را ترجیح می دهند که محتوای آبشان و نسبت جرم میوه به جرم گیاه زیاد باشد. این گیاهان در آزمایشگاهی موسم به باغ عدن رویانده می شوند. محققان آلمانی روش های رویاندن گیاهان را بررسی می کنند مثلا کنترل رطوبت و دما و کود و غیره تا بدانند چطور می توان روی سیاره های مختلف گیاه پرورش داد.

ینس هاوسلاگه از مرکز هوافضای آلمان می گوید که گوجه فرنگی های عمل آورده شده در فضا را می توان با یکی از محصولات طبیعی فضانوردان کود داد: «از اوره استفاده می کنیم. در چرخه های بسته روی سطح ماه و روی سطح مریخ، اوره برای تولید غذا حکم طلای زرد را دارد.»

در فضا گیاه را نمی توان روی خاک کشت داد چون کنترل خاک در فضا خیلی مشکل است، اما چرخش فضاپیما برای این که بذر بفهمد باید در کدام جهت رشد کند و ریشه و ساقه و برگ بسازد، کافی است.

ینس هاوسلاگه می گوید: «فهمیدیم که گیاه نیاز به شتاب جاذبه ای فقط حدود ۰.۱ شتاب جاذبه روی سطح زمین را دارد تا بتواند بالا را از پایین تشخیص دهد. شتاب گرانش روی سطح ماه و مریخ از این خیلی بیشتر است.»

در بارسلون، هدف بعدی برنامه «ملیسا» بارآوردن روش هایی برای بازیافت مواد زائد گیاهی و حیوانی است. دانشمندان اعتقاد دارند که برای سفرهای فضایی طولانی هیچ چاره ای به غیر از ایجاد چرخه های بسته وجود ندارد.

شاید غذایی که در فضا رویانده شود نصف نیازهای روزانه فضانوردان را تأمین کند ضمن اینکه چرخه اکسیژن و بازیافت آب را به میزان زیاد افزایش دهد. شاید این روز درست هنگامی برسد که اولین مأموریت فضایی چند ساله برای سفر به اعماق فضا آغاز شده باشد.

منبع:فردانما

No tags for this post.