زراعة الخضروات على المريخ: خطة ناسا للزراعة الفضائية

تقدم ناسا في مجال الزراعة الفضائية لإعاشة رواد الفضاء في المهمات طويلة الأمد إلى القمر والمريخ، كما ذُكر يوم الأحد في Astrobiology.

يمكن أن يوفر زراعة المنتجات الطازجة، مثل الخضروات الورقية والخضروات، العناصر الغذائية الأساسية، وتحسين الرفاهية العقلية، والحد من الاعتماد على الأغذية المعبأة المغلقة، التي تفقد نكهتها وفيتاميناتها مع مرور الوقت.

أظهرت تجارب حديثة على متن المحطة الفضائية الدولية (ISS) كيف يؤثر الجاذبية المتناهية الصغر على نمو النباتات، ومحتوى العناصر الغذائية، والسلامة الميكروبية. لقد درس الVEG-04A والVEG-04B، مثلا، الخردل الأخضر الياباني باستخدام نظام إنتاج الخضروات Veggie.

أظهرت النتائج أن الخردل الأخضر الياباني الذي ينمو في الفضاء كان ذو مستويات عناصر غذائية أعلى وتم تقييمه كأكثر قابلية للأكل عن نظيره الذي ينمو على الأرض. ولكن، كانت العائدات أقل بسبب الضغوط المتعلقة بالجاذبية المتناهية الصغر، وكانت الأحمال الميكروبية أعلى في العينات التي نشأت في الفضاء.

ظهرت جودة الضوء كعامل حاسم. كان الضوء الغني باللون الأحمر الأمثل للحصاد الفردي، بينما عزز الضوء الغني باللون الأزرق تراكم العناصر الغذائية ودعم الحصاد المتكرر.

ومع ذلك، جاءت هذه الفوائد مع حالات التصفية. على سبيل المثال، سمحت طريقة الحصاد “القص والعودة مرة أخرى” بعوائد متعددة ولكنها زادت من الأحمال الميكروبية، مما يشدد على الحاجة لبروتوكولات السلامة المثلى.

وفقًا لتقرير من Earth.com، فإن هناك دراسات أخرى مثل Plant Habitat-07، استكشفت كيف يتكيف الخس مع مستويات الرطوبة المتغيرة في الجاذبية المصغرة. بينما الماء أمر أساسي لصحة النبات، يمكن أن تؤدي الاختلالات إلى حرمان الجذور من الأكسجين أو تؤدي إلى ذبول النبات.

أبرزت النتائج الأولية الدور الحيوي للحفاظ على الترطيب الأمثل لضمان وجود أوراق صحية ولذيذة.

تقارير Earth.com أيضًا تفيد بأن علماء ناسا يقومون أيضًا باستكشاف الاستجابات الجينية والهرمونية في النباتات. أظهرت الأبحاث على Arabidopsis thaliana أن الجاذبية الصغرى تغير التعبير الجيني، مما يؤثر على إنتاج العناصر الغذائية، وأنماط النمو، والعلامات الكيميائية.

تمهد هذه النتائج الطريق لتخصيص الجينات النباتية للتكيف مع التحديات الفريدة للفضاء، مثل حركة الماء غير المنتظمة والمساحة المحدودة للنمو. لقد أطلعت الرؤى من هذه الدراسات بالفعل على زراعة محاصيل أخرى، مثل الفلفل، والطماطم، والفجل.

تشير الدراسات إلى أن تعديل نوعية الضوء وصيغ العناصر الغذائية قد أظهر تأثيرات مهمة على الطعم، المظهر، والإنتاج. يساعد تعليقات الرواد الفضائيين على الطازجة والنكهة في اختيار البذور للسلطات المتنوعة خلال المهمات المستقبلية، حسبما ذكر موقع Earth.com.

مع استمرار ناسا في تطوير تقنياتها للزراعة الفضائية، أصبحت أدوات مثل جهاز قياس الكتلة (MMD) تمكن من إجراء دراسات أكثر دقة لكتلة النبات في الجاذبية الصغرى. هذه البيانات حيوية لفهم كيفية تكيف المحاصيل مع ظروف الرحلة الفضائية وكيفية تحسين الإنتاج والملفات الغذائية.

بينما تظل التحديات قائمة – مثل ضمان السلامة الميكروبية بشكل متسق وتطوير النباتات التي تزدهر في الجاذبية المنخفضة – فإن التقدم مشجع.

الخضروات الطازجة لا توفر فقط العناصر الغذائية الأساسية ولكنها تقدم أيضا دعما نفسيا للطواقم في المهمات الطويلة. مع الابتكارات المستمرة، تتحرك ناسا بثبات نحو خلق نظم غذائية ذاتية الكفاءة للمريخ وما وراءه.

تمثل هذه التطورات في زراعة الفضاء خطوة مهمة نحو استكشاف الفضاء العميق للإنسان بشكل مستدام وطويل الأجل.