نتیجه تحقیقات کاشت گیاه در خاک کره ماه چه شد؟

عملکرد ضعیف گیاهان روییده در نمونه‌خاک‌های آپولو چالش بزرگی برای طرفداران «استفاده از منابع محلی» است.

کد خبر: ۱۲۸۴۴۵۵

تاریخ: ۳۱ ارديبهشت ۱۴۰۱ - ۱۳:۱۳

خبرخوش برای هواداران آبادسازی (colonization) فضا این است که محققان نشان داده‌اند می‌توان در خاک کره ماه گیاه کاشت. اما برای تمامی کسانی که خیال آراستن میزی پر و پیمان از سالادهای گیاهی را برای ماه‌نوردان در سر می‌پروراندند، خبر بد این است که گیاهان کاشته‌ شده در سنگ‌پوش (regolith) ماه خیلی خوب رشد نمی‌کنند و در مجموع دستخوش تنش می‌شوند.

به گزارش خبرگزاری دانا و به نقل از ایندیپندنت، محققان دانشگاه فلوریدا در خاک برگرفته از سنگ‌پوش ماه که فضانوردان ناسا از ماموریت‌های آپولو به زمین آورده بودند، برای نخستین بار گیاه پرورش دادند و وضعیت رشد آن‌ها را با گیاهان کاشته شده در خاکستر آتش‌فشانی کره زمین مقایسه کردند.

عملکرد ضعیف گیاهان روییده در نمونه‌خاک‌های آپولو چالشی برای طرفداران «استفاده از منابع محلی» است. «استفاده از منابع محلی» یعنی این که فضانوردان آب، اکسیژن، سوخت، یا در این مورد، غذای خود را از منابع موجود در اجرام فضایی تولید کنند و از زمین با خود نبرند.

این محققان بذر گیاه گل‌دار کوچک آرابیدوپسیس تالیانا را که بیشتر با نام «رشادی گوش‌موشی» (thale cress) شناخته می‌شود، هم در نمونه‌خاک‌‌های سنگ‌پوشی آورده شده به زمین در ماموریت‌های فضایی آپولو‌های ۱۱، ۱۲ و ۱۷ کاشتند، هم در نمونه‌خاک حاوی خاکستر آتش‌فشانی که به شکلی طراحی شده است که به [ماهیت] خاک برگرفته از سنگ‌پوش ماه شبیه شود. رشد گیاهانی که بذرشان در نمونه‌خاک ماه کاشته شده بود، در قیاس با گیاهان کاشته شده در خاکستر آتش‌فشان، کندتر و کم‌تر بود و نشانه‌های بیشتری از تنش، مثل تنش رنگ‌دانه‌‌ای و ژنی بروز دادند.

در حالی که رشد گیاهان کاشته شده در خاکستر آتش‌فشانی کمابیش یکنواخت بود، وضعیت گیاهان کاشته شده در نمونه‌خاک آپولو ۱۱ بدتر از گیاهان کاشته شده در نمونه‌خاک‌های آپولو ۱۲ و ۱۷ بود که نشان‌دهنده تفاوت نمونه‌ها است. به عنوان مثال، نمونه‌خاک آپولو ۱۱ از همه طولانی‌تر در معرض تشعشعات خورشیدی و کیهانی قرار داشته است و محققان این نظریه را مطرح می‌کنند که آن بمباران درازمدت انرژی، می‌تواند باعث واکنش زیست‌شناختی ویژه‌ آن نمونه از خاک سنگ‌پوش ماه شده باشد.

این مطالعه اولین تلاش برای پرورش گیاه در سنگ‌پوش ماه به عنوان بستر اصلی کاشت است و نتایج آن با نتایج آزمایش‌های انجام گرفته در دهه ۱۹۷۰ همخوانی ندارد.

محققان در طول برنامه آپولو، سنگ‌پوش‌های ماه را خرد کردند و روکشی از غبار ماه به گیاهان در حال رویش در خاک زمین دادند و متوجه شدند که این گیاهان، در تضاد با [نحوه رشد] گیاهان کنترل شده، واقعا بالنده بوده‌اند. در این آزمایش‌ها تمرکز عمده بر این بوده که اطمینان حاصل شود که در نمونه‌‌خاکی‌ که فضانوردان  از ماه آورده‌اند، عوامل بیماری‌زا یا مواد سمی ناشناخته وجود نداشته باشد و محققان معتقد بودند که عامل رشد گیاهان هم مواد مغذی اضافی  آن بوده است.

سپس بذرهایی را که فضانوردان آپولو به ماه برده بودند، به زمین برگرداندند و کاشتند. بسیاری از آن‌ها به خوبی رشد کردند به «درختان ماهی» (Moon trees) بالغی تبدیل شدند. اما زیست‌پذیری بذرهای برده شده به فضا در این آزمایش بررسی شده است، نه زیست‌پذیری بذرها در خاکی که از فضا آورده شده باشد.

اخیرا، در سال ۲۰۱۹ نیز چین در آزمایشی در ماه‌نشین خود به نام چانگ ۴، توانست برای نخستین بار با موفقیت بذرهایی را پرورش دهد، اما این کار هم در ظرف مهروموم شده‌ای حاوی خاک کره زمین انجام گرفت.

نتیجه مطالعه کنونی این است که پرورش گیاهان زراعی در ماه آنقدر آسان نیست که فقط با برپا کردن گلخانه‌ای دارای فشار (pressurized) و کاشت بذر به سرانجام برسد و مانند سایر آزمایش‌های مبتنی بر بهره‌برداری از منابع محلی، به تحقیقات بیشتری نیاز دارد.

سازمان‌های فضایی مانند ناسا و سازمان فضایی اروپا در حال حاضر در مورد فناوری‌های مختلف بسیاری برای استفاده از منابع موجود در فضا تحقیق می‌کنند تا فضانوردان مجبور نباشند همه چیزهای مورد نیاز خود را از زمین با خود ببرند. نمونه‌وار، محققان سازمان فضایی اروپا به تحقیق در مورد چگونگی استخراج اکسیژن از سنگ‌پوش‌های مذاب‌شده ماه مشغولند، و دستگاهی آزمایشی در مریخ‌نورد سازمان ناسا موسوم به «استقامت» نیز در حال استخراج اکسیژن از جو رقیق این سیاره سرخ است.

سازمان فضایی ناسا قصد دارد در سال ۲۰۲۵ در چارچوب برنامه آرتمیس به کره ماه بازگردد و از آن به عنوان محل تمرین برای انجام سفر به مریخ در اوایل دهه ۲۰۴۰ استفاده کند. فضانوردان طی هفته‌ها یا ماه‌ها اقامت در ماه فرصت کافی خواهند داشت تا استفاده از منابع محلی را بیازمایند و از جمله روش‌هایی برای اصلاح سنگ‌پوش ماه پیدا کنند تا با گیاهان سازگارتر شود.

به گفته نویسندگان مطالعه کنونی، به آزمایش‌های زیادی هم نیاز خواهد داشت.

محققان در این مقاله خود نوشته‌اند: «به ویژه در جاهایی که سنگ‌پوش خیلی بلوغ‌یافته است، برای آنکه بتواند یک منبع محلی معمول در نظر گرفته شود، ویژه‌سازی و بهینه‌سازی بیشتری  لازم خواهد بود.»