کشاورزی در ماه و مریخ: مزرعه‌داری در ورای مدار زمین، امکان‌پذیر است
غزال زیاری: در ژانویه ۲۰۱۹ با فرود سطح‌نشین چانگ‌ای ۴ (Chang’e ۴) روی سطح ماه، محموله‌ای هیجان‌انگیز به تنها قمر کره زمین رسید که خبر از ماجراجویی جدیدی در فضا می‌داد: این محموله شامل دانه‌های چهار گونه گیاهی بود که محققان قصد داشتند تا آن‌ها را در سطح ماه رشد و پرورش دهند.
جوانه زدن یک دانه پنبه در آن زمان، توجه زیادی را به خود جلب کرد، اما نکته مهم‌تر از جوانه زدن، رشد گیاه است. اگر گیاهانی که در سطح ماه رشد می‌کنند، کمتر از سطح زمین محصول بدهند یا ضعیف‌تر و شکننده‌تر باشند، بشر با مشکل بزرگی در پیشرفت فضایی خود مواجه خواهد بود.
با گذشت بیش از چهار سال، حالا نتایج مهمی از این آزمایش منتشر شده است. از قرار معلوم به‌رغم تمام موانع پیش‌رو در ماه و مریخ، ممکن است پرورش مواد غذایی تنها مشکل موجود نباشد و باید این را در نظر داشت که همه این بررسی‌ها در روزهای ابتدایی‌اش است.
موانع پیش‌رو چیست؟
لازم به ذکر است که Chang’e ۴ در مأموریتش سعی نکرد تا دانه‌ها را در خاک قمری رشد دهد. آزمایش‌های مختلف حکایت از آن دارند که این کار گرچه ممکن و شدنی است ولی بسیار سخت خواهد بود. هدف از انجام این آزمایش، بررسی این موضوع بود که آیا محیط ریزگرانشی و تشعشعات زیاد در سطح ماه برای رشد گیاهان مشکل‌ساز خواهد شد یا خیر.
تأکید اصلی این آزمایش روی بررسی جاذبه و گرانش ماه قرار داشت؛ چراکه درهرصورت اگر تابش خورشید بدون فیلتر اتمسفر به گیاهان آسیب برساند، همیشه می‌توان راهکارهایی برای حل این مشکل یافت؛ ولی تغییر نیروی رو به پائین گرانش، چالش به‌مراتب بزرگ‌تری به نظر می‌رسد.
خوشبختانه گویا نیازی به مداخله این‌چنینی وجود ندارد و حتی این گرانش کم، ممکن است در جبران برخی مشکلات دیگر که فراتر از مشکلات روی کره زمین هستند، به کمک دانشمندان بیاید.
ساخت شرایط ماه روی زمین
در ژوئن سال ۲۰۲۳، نتیجه اولین مقایسه گیاهان روی سطح ماه با گیاهان روی زمین توسط تیمی از دانشگاه چونگ کینگ منتشر شد و جزئیات بیشتری دراین‌باره در دسترس قرار گرفت. در شرایطی که Chang’e ۴ کار خود را در ماه انجام می‌داد، نویسندگان مقاله، دانه‌هایی را مشابه آنچه به ماه فرستاده بودند، در یک آزمایشگاه در شرایطی مشابه، در خاکی یکسان و دما، رطوبت و فشار هوایی مشابه با ماه کاشتند.
دریکی از این مقالات در این رابطه می‌خوانیم: «ما کشف کردیم که گرانش یک‌ششم g در ماه، باعث افزایش سرعت جوانه‌زنی بذرها می‌شود.» (جاذبه در سطح ماه، ۶ برابر ضعیف‌تر از شتاب جاذبه در سطح زمین است).
برخلاف گزارش‌های منتشره در آن زمان، تنها یکی از دانه‌های پنبه روی سطح ماه جوانه زد و در دانه‌های دیگر خبری از جوانه نبود؛ ولی در آزمایشگاه روی سطح زمین، گیاهان کلزا و دانه‌های پنبه هم جوانه زدند.
بزرگ‌ترین تهدید برای نهال‌های جوانه‌زده در سطح ماه، شب‌های طولانی ماه بود که حدود ۹ روز زمینی بعد از فرود Chang’e ۴ آغاز شد. دمای ماه به ۵۲- سانتی‌گراد کاهش یافت و از همین رو دمای محیط آزمایشگاهی روی زمین هم کاهش یافت تا با شرایط طبیعی ماه مطابقت داشته باشد و حدود ۱۸ روز زمینی، خبری از گرما نبود.
در کمال تعجب، نهال جوانه‌زده روی سطح ماه، همچنان سبز و صاف بود تا اینکه نور و گرما دوباره به سطح ماه بازگشت؛ اما در همین زمان، نهال‌های داخل آزمایشگاه سطح زمین، مرده بودند و به رنگ زرد و سیاه در آمده بودند؛ اما نهال رشد کرده در سطح ماه، از دومین روز قمری هم جان سالم به در برد، هرچند که روند رشدش متوقف شد و محققان دلیل این اتفاق را کمبود اکسیژن در محفظه‌اش می‌دانند.
محققان به این شک کردند که گرانش پایین ماه باعث ایجاد مقاومت در برخی از گیاهان قطبی در برابر یخ‌زدگی شده؛ اما متأسفانه نهال پنبه در شب دوم قمری مرد و در طول پنج روز قمری هیچ‌کدام از بذرهای دیگر جوانه نزدند.
نویسندگان دلیل جوانه نزدن سه گونه گیاهی دیگر را به خاطر قرار گرفتن آن‌ها در دمایی بالاتر از دمای مناسب این گیاهان در پنج روز اول می‌دانند.
در کنار موانع موجود باید این را در نظر داشت که کشاورزی در ماه مزایای متعددی دارد و مشابه با کشاورزی زیر آب، عاری از آفات و علف‌های هرز خواهد بود و درنتیجه نیازی به مواد شیمیایی برای کنترل این آفات وجود نخواهد داشت.
آزمایش‌های انجام‌شده در ایستگاه فضایی بین‌المللی حکایت از آن دارد که گیاهان برای رشد و حتی میوه دادن به جاذبه نیاز چندانی ندارند. بااین‌حال، این گیاهان از هر لحاظ دیگری در شرایط بهینه هستند. این واقعیت که پنبه در جاذبه کم ماه، توانایی غلبه بر سرما را دارد، کشفی است که قطعاً بسیار ارزشمند خواهد بود.
توانایی کشت‌وکار در پایگاه‌های مریخ، حتی مهم‌تر از کشت‌وکار در ماه خواهد بود. چراکه حمل‌ونقل مواد غذییا از سطح کره زمین به ماه گرچه هزینه زیادی خواهد داشت ولی شدنی است؛ اما حمل غذا به مریخ به‌مراتب سخت‌تر و چالش‌برانگیزتر خواهد بود. با در نظر داشتن اینکه گرانش مریخ تقریباً دو برابر گرانش ماه است، می‌توان امید داشت که کاشت گیاهان در مریخ هم شرایط مشابهی داشته باشد.
منبع: iflscience
۵۴۵۴