هل بالإمكان زراعة المحاصيل الغذائية في الفضاء؟

• إنتاج الغذاء في الفضاء ليس سهلاً لكنه ممكن.
  في العام 2003، رواد فضاء روس تناولوا أول محاصيل الفضاء التجريبية، وفي أغسطس/ آب الماضي رواد فضاء أمريكيون تناولوا أول أوراق خس منتجة في الفضاء.لكن بالتأكيد، هناك احتياجات أخرى من أجل البقاء. لمزيد من التفاصيل، توجهنا إلى بريمن وبرشلونة.*

بريجيت لاميز، وكالة الفضاء الأوروبية، تقول:“الأرقام الأساسية المستخدمة هي استهلاك 5 كيلوغرامات لكل رائد فضاء في اليوم. كيلو غرام واحد من الأكسجين، وكيلوغرام واحد من المواد الغذائية المجففة، وثلاثة كيلوغرامات من المياه للشرب وترطيب الطعام.”

في برشلونة، هناك مشاريع لتلبية هذه الاحتياجات، بما في ذلك هذه التجربة مع الفئران والطحالب.
انها جزء من مهمة رابطة ميليسا لتطوير أنظمة دعم الحياة في حلقة مغلقة لرحلات الفضاء.
هنا، الفئران تتنفس الأوكسجين الذي تصدره الطحالب، والطحالب تتنفس غاز ثاني أوكسيد الكربون الذي تنتجه الفئران.

فرانسيسك غوديا، أستاذ الهندسة الكيميائية، UAB، يقول:” الفئران عن طريق التنفس تنتج غاز ثاني أوكسيد الكربون، الطحالب الدقيقة تستخدم هذا الغاز، وبفضل الضوء في مفاعل حيوي، تستطيع القيام بعملية التمثيل الضوئي وإنتاج الأوكسجين. من بعد، هذا الأوكسجين يعود إلى المقصورة حيث توجد الحيوانات، كل هذا يتم في حلقة مغلقة وباستمرار “. من التحديات الكبرى، وضع نظام لزيادة إنتاج الأوكسجين المنتج من قبل الطحالب الدقيقة. فرانسيسك غوديا :” شدة كثافة الاضاءة التي نحصل عليها من المفاعل الحيوي تعتمد على كمية الأوكسجين التي تحتاجها الفئران.”

الآن، يجب توفير الطعام لرواد الفضاء.
مهندسو فضاء ألمان يعملون على مركبة فضائية لزراعة الطماطم في الفضاء. القمر الصناعي – EuCROPIS- بيت بلاستيكي زراعي، في الفضاء سيطلق في الصيف المقبل، سيدور حول الأرض، بينما تنبت البذور في داخله.

هارتموت مولر، مدير مشروع Compact Satellites، يقول: “انه بيت زجاجي تنمو فيه الطماطم على الجدران الخارجية للقمر الصناعي، وحين نعمل على استدارته، نحصل على مستويات مختلفة من الجاذبية ضد هذه الجدران. بهذه الطريقة نحاول محاكاة الجاذبية على القمر والمريخ “.

في مختبر مجاور، علماء الزراعة في الفضاء يركزون على نباتات بنسبة عالية من المياه والفاكهة قياساً بكتلة الكوكب. اختاروا الطماطم لسهولة تمييزها بآلة التصوير، بفضل لونها الأحمر.

ينس هاوسلاغه، الباحث الرئيسي في مشروع” Eu:CROPIS” مركز الطيران والفضاء الألماني:” اننا في مختبر Eden في بريمن في مركز الفضاء الألماني. ندرس تقنيات حول زراعة النباتات: كالتحكم بالرطوبة ودرجة الحرارة، والأسمدة وغير ذلك. باختصار، كيف تنمو النباتات على كواكب مختلفة في اطار الاستكشافات الفضائية البشرية “. هذه هي مايكرو – تينا، طماطم سريعة النمو والازدهار. هنا نقوم بتجارب تحت السيطرة، نراقب كيفية تخصيب هذه الطماطم – مايكرو تينا”. طماطم الفضاء ستحصل على الماء من مصادر طبيعية لرواد الفضاء. ينس هاوسلاغه Eu:CROPIS نستخدم البول، انه مثل” الذهب الأصفر “ للنباتات حين نريد إنتاج الغذاء البشري في أنظمة مغلقة على القمر والمريخ.”

في الفضاء، النباتات لا تنمو على التربة، من الصعب جدا ادارة هذا الأمر، لكن دوران القمر الصناعي يسمح بنمو الجذور من جهة والنبات من جهة أخرى.

ينس هوسلاغ، Eu:CROPIS أدركنا أن النبات يحتاج إلى 0.1 من الجاذبية فقط لاستشعار القاع، أو اتجاه النمو، وهذا يكفي على القمر والمريخ أيضا .هنا لدينا انواع مختلفة: هنا طماطم مايكرو تينا. هنا الفلفل، وهنا الخيار، لا يمكن تناوله الآن، لأنه مخصص للتجارب العلمية، لكنه لذيذ.” في برشلونة الخطوة المقبلة لاتحاد ميليسا هي ايجاد وسيلة لتدوير النفايات الصلبة والسائلة من النباتات والحيوانات. انهم مقتنعون بأن نظم “الحلقات المغلقة” ضرورية لرحلات فضائية طويلة. فرانسيسك غوديا ، أستاذ الهندسة الكيميائية، UAB، يقول: “اعتقد ان هذا ممكن، وضروري”. بريجيت لمز، نقطة الاتصال في المصنع التجريبي لميليسا، وكالة الفضاء الأوروبية:“زراعة النباتات في الفضاء امر ضروري. سيصبح الزاميا حين تكون الرحلات الفضائية طويلة. حين لا نستطيع جلب جميع الاحتياجات الغذائية لرواد الفضاء، علينا أن نجد وسيلة لإنتاج هذا الطعام.”

مساحة الغذاء المنتج في الفضاء قد تصل إلى نصف ما يتناول رواد الفضاء، والنظم المغلقة للهواء والماء ستكون أكثر تطورا. انها عوامل أساسية لنجاح أول رحلة فضاء تستغرق سنوات.