کشاورزی ؛ آن هم ازنوع فضایی

امروزه حیطه علم کشاورزی به قدری وسعت یافته است که از محدوده زمین و زمینیان پا را فراتر گذاشته و راه خود را به فضا باز کرده است . بلی ؛ کشاورزی آن هم از نوع فضایی .همان طور که می دانید ماموریت های فضایی بسیار طولانی مدت هستند ممکن است ماهها و حتی سالها به طول بینجامد.

کد خبر: ۲۴۶۰۵

حال در نظر بگیرید شما فضانوردی هستید که قصد دارید چنین سفری را انجام دهید و مجبورید با انواع غذاهای تازه وداع کنید و از غذاهایی که در تیوبهایی همانند خمیردندان قرار دارند و یا انواعی دیگر که تنها برای 2 یا 3 وعده اول از نظر طعم جاذبه دارند، استفاده کنید. اینجاست که تصمیم می گیرید خودتان دست به کار شوید و در سفینه تان انواع گیاهان را پرورش دهید؛ ولی آیا این کار به همین سادگی است؛ عوامل مختلفی در رشد یک گیاه دخیل هستند. گیاهان روی زمین با تمامی عوامل محیطی خود سازگار شده اند؛ اما در محیط یک فضاپیما تمامی عوامل دستخوش تغییر می شوند. مثلا میزان جاذبه به کمتر از یک درصد جاذبه موجود روی زمین می رسد و همه چیز شناور و معلق می ماند. در ضمن نور مناسب گیاه را باید به نحوی برایش تامین کرد و از رسیدن انواع اشعه های کیهانی و ماورائبنفش که با شدت زیادی به گیاه حمله می کنند جلوگیری به عمل آورد. آبیاری نیز در این محیط برای گیاهان با مشکلاتی روبروست ؛ زیرا جاذبه بسیار کم این محیطها روی رفتار مایعات تاثیر می گذارد. در یکی از تحقیقاتی که در زمینه اثر جاذبه فضایی روی گیاهان صورت گرفته است ، محیطی مصنوعی به نام Clinostat ساخته شده است که شامل دیسکی است که به آرامی می چرخد و گیاهان روی آن سوار هستند. این محیط، جاذبه بسیار کم موجود در فضا را برای گیاهان شبیه سازی می کند؛ البته نحوه چیدن گیاهان در این وسیله و سرعت چرخیدن آن را باید طوری طراحی کرد که از نیروی گریز از مرکزی که بر گیاهان وارد می شود ، جلوگیری به عمل آید. معمولا سرعت چرخش این وسیله باید بین 1/0 تا 5 دور در دقیقه باشد. در این زمینه روی یک نوع خزه با نام Ceratodan تحقیقاتی صورت گرفته است که نشان می دهد در جاذبه بسیار کم فضایی خصوصیات رشدی این خزه دچار تغییراتی می شود و این گیاه که در شرایط طبیعی به صورت یک رشته نازک و برخلاف جهت جاذبه رشد می کند، در شرایط جدیدش رشدی تصادفی و به تمامی جهات خواهد داشت . از آنجا که رفتار مایعات در جاذبه های کم دستخوش تغییراتی می شود، نمی توان از سیستم های آبیاری گیاهی زمینی در فضا نیز بهره مند شد. سعی می شود آبیاری اتوماتیک برای تامین رطوبت مورد نیاز ریشه ها و خود گیاه صورت گیرد. میزان رطوبت باید در حد کنترل شده ای باشد که نه به تجهیزات آسیب برساند و نه اثرات نامطلوبی بر گیاه داشته باشد. سعی شده است برای پرورش گیاهان در فضا به جای خاک ، جایگزینی مناسب پیدا کنند که سرانجام نوعی رزین توانسته است جای خاک را بخوبی پر کند. برای تامین نور مورد نیاز گیاهان نیز از انواع لامپهای فلورسنت و یا این که دیودهای ساطع کننده نور (LEDS) استفاده می کنند که انواع اخیر، یعنی LEDها منابع ایمن تری برای تامین نور گیاهان در سفینه هستند. بدین منظور و برای کنترل تمامی عواملی که در بالا ذکر شد، انواع گلخانه های مینیاتوری فضایی طراحی شده اند. به عنوان مثال 2نوع از گلخانه هایی از این دست با نامهای Phytocycle و Vitocyck آزمایشات خود را طی کرده اند که نوع اول می تواند در هر 3روز یک بار 250گرم و نوع دوم 450گرم سالاد تازه برای خدمه فضاپیما تامین کند. امروزه تحقیقات دانشمندان روی زندگی گیاهان در فضا روی 5موضوع مهم متمرکز شده است :
1- توضیح مکانیسم هایی برای واکنش گیاهان به جاذبه
2- فهمیدن نقش جاذبه عادی و جاذبه بسیار کم روی رشد و نمو گیاهان
3- دانستن اثر جاذبه روی پروسه های متابولیکی و انتقال مواد در گیاهان
4- بررسی اثر متقابل جاذبه کم و دیگر پارامترها در فضا از قبیل تشعشعات و الکترومگنتیسم.
5- مطالعه و نقش گیاهان در چرخه زندگی در فضاپیماها.
همچنین تحقیقات فراوانی روی انواع مواد و ترکیبات موجود در گیاهان و میزان تغییرات آنها در فضا انجام شده است . مثلا همان طور که می دانید نشاسته یکی از ترکیبات ذخیره ای مهم گیاهان است ، اما بررسی شده است که میزان تجمع این ماده در گیاه در جاذبه موجود در فضا بسیار کم می شود و یا این که انواع روغنهای فرار گیاهی که نقش آنها تولید عطر و بو است ، در شرایط فضا دستخوش تغییراتی می شوند. مشاهده شده است که عطر یک نوع رز در فضا اندکی با عطر آن در زمین تفاوت دارد. در دسته ای دیگر از آزمایش ها نیز میزان انتقال ژنها در گیاهان بررسی می شود. مثلا در یک بررسی مشاهده شده است که میزان انتقال ژنهای مفید در یک گیاه تا حد 10برابر گیاه شاهد (یعنی گیاهی که در زمین پرورش یافته است) افزایش می یابد. موردی که بسیار توجه دانشمندان را به خود جلب کرده است ، حساسیت بیشتر گیاهان به انواع پاتوژن های گیاهی (عوامل بیماری زا) در شرایط فضا است . در این شرایط فعال سازی ترکیبات دفاعی در گیاهان با اشکال روبه رو می شود، اما دلایل بروز این حالات هنوز به طور کامل مشخص نشده است .