کشاورزی در فضا (بخش اول)

کشاورزی در فضا (بخش اول)

کشاورزی در فضا (بخش اول)

چرا شرکت ها به دنبال زمین های کشاورزی بادوام در فضا هستند؟

طبق آمار جهانی زمین های قابل کشت به طور پیوسته رو به کاهش است، برخی از دانشمندان و کارآفرینان به دنبال ستاره ها به عنوان مرزهای بزرگ کشاورزی بعدی هستند که یادآور اولین داستان علمی تخیلی و فرار بشریت به زندگی در فضا و توانایی تولید غذای خوراکی و مغذی است.

رشد گیاهان در فضا :

رشد گیاهان در فضا آزمایش جدیدی نیست. فضانوردان و دانشمندان قبلاً در کشت میوه‌ها و سبزیجات در فضا مانند خردل (آرمارا) و کلم پاک چوی(نوعی کلم چینی)موفق بوده‌اند. پاییز گذشته، هفت عدد چیلی سبز برداشت شد. در مورد سفرهای فضایی لوکس می توان به  12 بطری بوردو(نوعی شراب)  که به مدت 14 ماه در فضا کهنه شد و پس از بازگشت در حراجی کریستی به فروش رسید، اشاره کرد.

مجموعه‌ای از رویدادهای اخیر از جمله کاهش زمین‌های قابل کشت، از بین رفتن محصولات در زمین به دلیل دمای شدید، تغییرات اقلیمی و افزایش احتمال سفرهای هدایت‌شده توسط انسان به سیارات نزدیک منظومه شمسی علاقه و سرمایه‌گذاری افراد را برای رشد مواد غذایی در گرانش صفر افزایش داده است. در حال حاضر، تعدادی از شرکت‌های مختلف به امید اینکه صنعت تولید مواد غذایی و کشاورزی را به سمت فضا هدایت کنند، در حال پیشرفت  و حرکت هستند.

 

اهمیت کشاورزی در فضا

نمونه ای از شرکت های پیشرو در صنعت کشاورزی در فضا

اربیتال فارم شرکتی است که به آینده می نگرد. این شرکت که هنوز در یک وضعیت نوپا قرار دارد، امیدوار است که تولید غذای زمینی را به یک سیستم حلقه بسته پایدار تبدیل کند که در نهایت منجر به تولیدات فضایی می شود. مدیرعامل و بنیانگذار اسکات برایسون می گوید«اندازه و هدف شرکت مقابله با تغییرات آب و هوایی و تاثیرات آن بر روی کشاورزی است. با پیشرفت تغییرات آب و هوایی، الگوهای آب و هوا غیرقابل پیش بینی تر و نامنظم تر می شوند و محصولات در سراسر جهان را در معرض خطر قرار می دهند که این تأثیرات تنها تشدید خواهند شد، زیرا نزدیک به 26 درصد از انتشار گازهای گلخانه‌ای تنها توسط بخش کشاورزی منتشر می‌شود».

برای مبارزه با این اثر، برایسون به دنبال افتتاح مزارع کاملاً حلقه بسته یا گلخانه های مستقل است که مواد زائد را به انرژی تبدیل می کند. این شرکت تشکیل شده از بخش هایی مرتبط با میوه‌ها و سبزیجات تازه و همچنین انرژی پاک، ماهی، پلیمرهای زیستی، داروها، واکسن‌ها و کشاورزی سلولی است.

 

مزرعه اوربیتال

با تأسیسی در پایگاه فضایی ویرجین کهکشانی آمریکا در نیومکزیکو شروع به کار خواهد کرد تا مکانیزاسیون کشاورزی صنعتی  و در مقیاس بزرگ را در یک سیستم پایدار ادغام کند. این فرآیند شامل شبیه سازی محیط برای تقلید از شرایط فضا، از جمله دسترسی محدود به آب شیرین و اکسیژن، و همچنین ساخت و آزمایش مداوم سیستم های جذب کربن هوا است. برایسون می‌گوید این تنها راه رو به جلو است، زیرا «پانزده، بیست سال بعد، زمانی که تعداد زیادی از مردم در مریخ زندگی می‌کنند، شما به سیستم‌های مقیاس بزرگ برای پشتیبانی از حیات نیاز دارید».

در این راستا اوربیتال، آزمایشی بر روی نخود را در فضا آغاز کرده است. آزمایشی به نام “هوموس فضایی” با هفدهمین مأموریت تامینی نورث روپ گرومن در ایستگاه فضایی بین‌المللی(ISS) در 19 فوریه  2022آغاز شد. یوناتان واینتراب از دانشگاه استنفورد، دانشمندی که طرحی را برای هوموس فضایی ایجاد کرد، به مواد مغذی و پروتئین متراکم ، و ماهیت حبوبات به عنوان یک عامل پیشرو برای کشف پتانسیل رشد آن در فضا اشاره می‌کند. رشد نخود که در یک گلخانه مینیاتوری قرار دارد توسط دانشمندان در ایستگاه فضایی بین‌المللی نظارت می‌شود.

اهمیت کشاورزی در فضا و فواید آن

ناسا می گوید: همانگونه که فضانوردان ما فضا را کشف می کنند، ما می خواهیم گیاهان را هم به دلایل زیبایی شناختی و هم به دلایل عملی به فضا بیاوریم.طبق تجربه بدست آمده از سفر های قبلی ما متوجه شده ایم که می توان گل و باغچه های کوچکی را در ایستگاه های فضایی ایجاد کرد، در واقع اینگونه ما می توانیم تکه از زمین را به همراه خود به فضا ببریم که عنصری کلیدی و حیاتی در سلامت روان فضانوردان در ماموریت های طولانی است.

کمبود ویتامین سی و سایر ویتامین ها باعث بروز مشکلاتی جسمانی و روانی در فضانوردان است و این نیاز با مصرف روزانه مکمل ها رفع نمی شود بلکه نیاز به استفاده از منابع تازه و طبیعی برای سلامتی است.

 

چالش های کشاورزی در فضا

ناسا نیاز دارد تا مواد اولیه و تازه فضانوردان خود را برای مدت های طولانی تامین کند در این قسمت با مشکلاتی چون نبود  نور خوشید برای فتوسنتز و نبود گرانش زمین مواجه است.

رقابت کشاورزی در فضا

رقابت جدید فضایی

ناسا و آژانس فضایی کانادا اخیراً مرحله دوم چالش غذای عمیق فضایی(Deep Space Food Challenge) را اعلام کردند، رقابتی با جایزه 1 میلیون دلاری که به دنبال فناوری غذایی پایدار برای استفاده در محیط‌های زمینی و بین سیاره‌ای است. ناسا با شعار «غذای خوب برای انسان‌های سالم‌تر و شادتر در فضا و زمین»، تیم‌هایی را از سرتاسر جهان به چالش می‌کشد تا ایده‌های پیشرفته‌ای را ارائه کنند که می‌تواند ماموریت‌های فضایی طولانی مدت را حفظ کند و تأثیر زیست‌محیطی تولید مواد غذایی را بهبود بخشد. برندگان فاز 1 شامل ایده‌هایی مانند Bistromathic از آستین در تگزاس، یک گزینه فناوری بالقوه است که «اطمینان می‌دهد فضانوردان از تجربه‌ای مانند غذا خوردن همانند زمین در طول ماموریت‌های فضایی طولانی لذت ببرند» یا SIRONA NOMs از گلدن در کلرادو، یک «سیستم تولید کننده زیستی در مقیاس کوچک» که انواع میوه ها، سبزیجات، گیاهان و ماهی را پرورش می دهد، را شامل می شود.

با حرکت رو به جلو، می‌توان انتظار داشت که فناوری‌های نوآورانه‌ای را ببینیم که در 50 سال آینده تولید غذای پایدار در فضا و زمین را آغاز خواهیم کرد. کارشناسان از سراسر جهان در حال بررسی روش های جدید و هیجان انگیز برای رشد بسیاری از گزینه های غذایی در هر محیطی هستند. با این حال، آینده غذای بین کهکشانی کاملاً به زمین در حال حاضر وابسته است: بشریت باید بداند که چگونه با کمترین میزان، رشد بیشتر کند. تنها پس از تسلط بر این معماست که می‌توان انتظار داشت که راه شیری را در حین لذت بردن از سالاد کلم پیچ و تارتار گوشت گاو کشف کنیم.

پروژه Veggie

سیستم تولید سبزیجات معروف به Veggie، یک باغ فضایی است که در ایستگاه فضایی قرار دارد. هدف Veggie کمک به ناسا در مطالعه رشد گیاهان در ریزگرانش است، در حالی که این مجموعه تحقیقاتی غذای تازه را به رژیم غذایی فضانوردان  خود اضافه می کند و اینگونه شادی و رفاه را در آزمایشگاه در حال گردش و چرخش خود افزایش می دهد. باغ سبزیجات تقریباً به اندازه یک چمدان دستی است و معمولاً شش گیاه را در خود جای می دهد. هر گیاه در یک “بالشت” مملو از محیط رشد مبتنی بر خاک رس و کود رشد می کند. بالشت ها برای کمک به توزیع آب، مواد مغذی و هوا در یک تعادل سالم در اطراف ریشه ها مهم هستند. در غیر این صورت، ریشه ها یا در آب و یا در هوا غرق می شوند زیرا مایعات موجود در فضا تمایل به تشکیل حباب دارند.

در غیاب جاذبه، گیاهان از سایر عوامل محیطی مانند نور برای جهت دهی و هدایت رشد استفاده می کنند. مجموعه ای از دیودهای ساطع کننده نور (LED) در بالای گیاهان، طیفی از نور مناسب برای رشد گیاهان تولید می کند. از آنجایی که گیاهان نور سبز زیادی را منعکس می کنند و از طول موج های قرمز و آبی بیشتری استفاده می کنند، محفظه Veggie معمولاً صورتی سرخابی می درخشد.

تا به امروز، Veggie  با موفقیت گیاهان مختلفی از جمله سه نوع کاهو، کلم چینی، خردل میزونا، کلم پیچ قرمز روسی و گل های زینیا را پرورش داده است. برخی از گیاهان توسط اعضای خدمه برداشت و خورده شدند و نمونه های باقی مانده برای تجزیه و تحلیل به زمین بازگشتند. یکی از نگرانی های این پروژه  رشد میکروب های مضر روی محصول بود که  تاکنون هیچ آلودگی مضری شناسایی نشده است و غذا برای خدمه امن و لذت بخش بوده است.تیم ناسا در مرکز فضایی کندی در نظر دارد در آینده محصولات بیشتری مانند گوجه فرنگی و فلفل بکارد. غذاهایی مانند انواع توت ها، برخی از لوبیاها و سایر غذاهای غنی از آنتی اکسیدان می توانند مزایای بیشتری برای محافظت در برابر تشعشعات فضایی برای اعضای خدمه ای که آنها را می خورند، داشته باشند.

منابع:

  • com
  • gov

محصولات شرکت دانش بنیان پرتوتاپ رایان

برای دریافت اطلاعات بیشتر وارد شوید و فرم های زیر را تکمیل بفرمایید

مشاوره

ورود بیشتر بدانید

آموزش

ورود بیشتر بدانید

اشتراک گذاری / مقالات و اخبار دیگر