زراعة
الفضاء بحلول ( 2020 )
يعد الخس والطماطم الطازجة
وأوراق الكرنب الخضراء أشياء عادية يتناولها الناس فى الوجبات
ولكن الأمر ليس كذلك بالنسبة
لرواد الفضاء الذين يقضون عاما أو أكثر محلقين داخل المحطة الفضائية الدولية أو
غيرها من المحطات التى تدور حول الأرض أو هؤلاء الذين سيذهبون فى رحلات فضائية قد
تستمر عاما أو أكثر إلى القمر أو إلى المريخ حيث تعتبر هذه المشهيات البسيطة نادرة
بالنسبة لهم .
ولقد ظهرت فكرة استخدام البيوت
الزجاجية لزراعة أنواع عديدة من الخضروات والمحاصيل فى الفضاء لكى تقدم حلا لهذه
المشكلة بحيث تضمن لرواد الفضاء تحقيق الاكتفاء الذاتى من الطعام وتخفيض تكاليف
هذه المهمات الفضائية طويلة المدى فمع استخدام هذه الوسيلة ستقل الحاجة إلى شحن
كميات كبيرة من الأطعمة المجمدة والمياه بل وحتى الأكسجين إلى رواد الفضاء ورغم أن
فكرة تحقيق الاكتفاء الذاتى للمحطات الفضائية من الخضروات الطازجة ما زال أمامها (
15 سنة ) حتى تدخل مرحلة التنفيذ فإن العلماء بدأوا بالفعل إجراء تجارب على البيوت
الزجاجية فى المعامل على الأرض وفى ظروف بيئية قاسية كجزيرة ( ديفون أيلاند ) فى
أقصى شمال كندا القطبية .
إن مركز تعليم وأبحاث التكنولوجيا
الحيوية والزراعة الفضائية فى جامعة ( فلوريدا ) والتابع لإدارة ( ناسا ) حيث يمكن
توفير المياه والطعام اللازمين لرواد الفضاء الذين ينفذون مهمة فى الفضاء لمدة عام
عن طريق الزراعة الفضائية .
أما بالنسبة للرحلات المتجهة
لكوكب ( المريخ / الكوكب الأحمر / مارس ) فيمكن اللجوء لعملية إعادة تدوير متطلبات
الحياة من الأكسجين والمياه والطعام على متن المركبة الفضائية بحيث تستخدم
النباتات المخلفات البيولوجية للنمو لنحصل منها على الأكسجين والطعام والمياه وهى
تحصل من رواد الفضاء على ثانى أكسيد الكربون وغيره من المخلفات الحيوية ففى أثناء
إنتاج الغذاء من النباتات تنتج الأكسجين وتنقى المياه وعن طريق خطة لإرسال رحلات
مأهولة إلى القمر واستخدام القمر كنقطة انطلاق لرحلات مأهولة لكوكب المريخ وما
وراء المريخ بحلول عام 2020
ويحتوى كوكب المريخ على تحديات
صعبة لكل من البيوت الزجاجية والنباتات المزروعة بداخلها فدرجة حرارة الكوكب
الأحمر متقلبة كثيرا والتى يمكن أن تتراوح بين ( 50 درجة فهرنهايت ) أثناء النهار
و ( 200 درجة تحت الصفر ) أثناء الليل وهو ما يمكن أن يؤدى لتشقق غطاء البيت
الزجاجى وأن يجعل درجة الحرارة داخل البيت الزجاجى منخفضة جدا بحيث لا يمكن
للنباتات أن تنمو فيه .
كما أن الغلاف الجوى الرقيق
لكوكب المريخ لا يمنع وصول الأشعة المميتة القادمة من الشمس إلى سطح كوكب المريخ
كما أن الضغط الجوى على سطح كوكب المريخ أقل من ( 1 % ) من الضغط الجوى على سطح
الأرض وهو ما يمكن أن يجعل النباتات تبدو كما لو تعرضت لعمليات تجفيف أو نزع
المياه كما يمكن أن يؤثر على تماسك البيوت الزجاجية نفسها كذلك مستوى الإضاءة على
كوكب المريخ فى حدود نصف مستوى الإضاءة الطبيعية على الأرض وهو ما يعنى الحاجة إلى
مصادر إضاءة صناعية مكلفة من أجل توفير القدر الكافى منها حتى تتمكن النباتات من
القيام بعمليات التمثيل الضوئى اللازمة لنموها .
ورغم ذلك ما زال العلماء
متحمسين للفكرة حيث يحاولون استنباط سلالات جديدة من النباتات المعدلة وراثيا لكى
تتلائم مع هذه الظروف البيئية القاسية كما يجرى تطوير مواد أكثر مرونة تصلح لبناء
البيوت الزجاجية الملائمة لهذه البيئة شديدة الصعوبة فالشىء الوحيد المؤكد هو اننا
لن نحصل على مثل هذه المحاصيل دون وجود نباتات ونظام ميكروبى يمكنه القيام بالكثير
من عمليات تدوير أو إعادة استخدام المخلفات البيولوجية كما يجب حل مشكلات إدارة
الكميات الهائلة من الطاقة التى يتطلبها إنتاج كميات كبيرة من الغذاء والمياه
والأكسجين التى يحتاج إليها رواد الفضاء واستهلاك ثانى أكسيد الكربون الناتج عن
التنفس وفى محاولة لزراعة نوع من الخس باستخدام وسط غنى بالمكونات الغذائية بدلا
من التربة الطبيعية وتجرى عمليات الزراعة فى ( 20 غرفة ) مختلفة من حيث الحجم
ومستوى الضغط الجوى فيها لدراسة معدلات نمو النبات وعن طريق إجراء دراسات على
نباتات أخرى كالبنجر وفول الصويا والطماطم والفلفل .
وعن طريق تطوير قائمة غذائية
لوجبات من الخضروات تكفى ( 10 أيام ) لطاقم سفينة فضائية مكون من ( 6 أشخاص ) .
ويعرف العلماء الكثير عن طبيعة
سطح القمر فإن العلماء لم يتمكنوا من إجراء أى بحوث على تربة المريخ وإن وجود
المياه على سطح المريخ وبكميات كبيرة بحيث يمكن الحصول عليها بسهولة مسألة مهمة أم
إذا لم يكن هناك مياه على سطح المريخ فإن إيجاد أى حياة على سطحه سيكون شيئا صعبا
فى الواقع ويوجد عدم اقتناع بأن النباتات سوف تنمو بصعوبة فى البيئة ذات الضغط
المنخفض وتجرى تجارب مشتركة لمعرفة ما إذا كان من الضرورى التعامل مع مسألة انخفاض
الضغط الجوى فى الفضاء من أجل نمو النباتات فى الفضاء .
إن الضغط المنخفض يؤدى إلى حركة
المياه داخل النبات بسرعة أكبر وعن طريق تعطيل الاستجابة من خلال التعديل الوراثى
للنبات بحيث لا يفسر النبات الحركة السريعة للمياه داخله على أنه مصاب بالجفاف وعن
طريق استخدام خرائط الحامض النووى والصبغيات من أجل دراسة أى نبات ومن بين المزايا
التى يوفرها الضغط المنخفض حركة بعض الهرمونات الطبيعية داخل النبات بسرعة تقلل من
الهرمون الإيثيلينى المسبب للنضج وهو ما يعنى استمرار بقاء النبات فترة أطول وإن
زراعة نباتات وفقا للأنظمة الغذائية الهادفة إلى إنقاص الوزن .
محمد
البلاسى
تنقيح
/ أسامة ممدوح عبد الرازق مصطفى شرف
26
/ 2 / 2017
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق