ازرع البطاطس على المريخ. لماذا البطاطس هي الغذاء الأكثر ابتكارًا. هل من الممكن نشر الغطاء النباتي على المريخ خارج الصوبات الزراعية الخاصة

اليوم ، 8 أكتوبر ، سيقام العرض الأول لفيلم ريدلي سكوت "المريخ" في روسيا. فهل من الممكن زراعة البطاطس على المريخ؟ قال الباحث بروس باجبي إنه بدأ في دراسة قضية قيام رواد الفضاء بزراعة منتجاتهم الخاصة في عام 1982.

يدرس باجبي الآن آفاق الاكتفاء الذاتي لرواد الفضاء عند إنشاء المستعمرات الفضائية الأولى. في الصورة أدناه ، يمكنك رؤية الفجل والخس ينموان تحت مصابيح LED في إحدى غرف البحث. تختبر هذه النباتات ما يُعرف باسم "الفترة الضوئية المدارية" لمحطة الفضاء الدولية عندما تتكرر الدورات كل 90 دقيقة: 60 دقيقة من الضوء الساطع و 30 دقيقة من الظلام. تُزرع المحاصيل باستخدام تقنية الزراعة المائية (بدون تربة) وتُروى بمحلول الزراعة المائية عن طريق الري بالتنقيط.

من البذور الموجودة في الفضاء ، قاموا بزراعة الذرة - وكانت النتيجة مفاجئة

إذا حكمنا من خلال الدراسات الأولية ، فإن معدل نمو هذه النباتات ينخفض ​​بشكل طفيف مقارنة بنمو النباتات من المجموعة الضابطة ، والتي تنمو مع تكرار دورة الأرض (16 ساعة في اليوم و 8 ساعات من الليل). هناك العديد من التحديات والفوائد لفكرة زراعة الغذاء على كوكب المريخ. عندما يتعلق الأمر بالمهام طويلة الأجل ، فليس من المجدي أن تأخذ الطعام معك إذا كان بإمكانك زراعته محليًا ، كما يقول بوجبي في مقال في هافينغتون بوست.

ومع ذلك ، لا يتعلق الأمر بالطعام فقط. يمكن للمحاصيل أن تفعل أكثر من مجرد توفير الغذاء. إذا تمت زراعة 100٪ من جميع المواد الغذائية في أنظمة مغلقة ، فإن عملية التمثيل الضوئي للنبات ستحافظ على توازن الأكسجين وثاني أكسيد الكربون بشكل مثالي. لكن هذه الغازات المهمة ليست في حالة توازن مثالي كل دقيقة من كل يوم.

لن تنمو النباتات تلقائيًا بشكل أسرع لتوفير أكسجين إضافي عند الحاجة ، لذلك هناك حاجة إلى مخازن مؤقتة لتثبيت تركيزها. إن تحسين كتلة هذه المخازن المؤقتة ليس بالمهمة السهلة ، حيث يجب أن تكون كبيرة بما يكفي لدعم الحياة أثناء فترات عدم الاستقرار ، ولكنها صغيرة بما يكفي لتكون اقتصادية. ومع ذلك ، في أنظمة دعم الحياة ، تعتبر "الصغيرة" و "المستقرة" مفاهيم غير متوافقة. لقرون على الأرض ، عملت المحيطات الضخمة على أنها عازلة ، لكن لا يوجد أي منها على سطح المريخ.

يعتبر الإمداد الكافي من المياه العذبة هو التحدي الثاني لزراعة الغذاء على كوكب المريخ. تتطلب النباتات 200 لتر على الأقل من الماء لإنتاج كيلوغرام واحد من الطعام. والخبر السار هو أن النباتات تعيد تدوير المياه وتصفيتها - حتى إذا قمت بسقي الجذور بمياه غير نظيفة للغاية ، فإن بخار الماء الذي يخرج من المسام الموجودة على الأوراق (الثغور) سيكون أنقى من أفضل المياه المعبأة في زجاجات. طالما نزرع الغذاء في نظام مغلق ، سيكون لدينا مياه نظيفة إلى حد ما - وليست هناك حاجة لأنظمة ترشيح عالية التقنية.

والآن ، بعد إعلان مؤتمر ناسا الصحفي عن وجود مياه مالحة على المريخ ، يمكننا التفكير في أنظمة دعم الحياة عن طريق تصفية الملح من الماء الموجود بالفعل على الكوكب. يتم استخدام هذه التقنية بالفعل في المدن ذات إمدادات المياه المحدودة ، لذلك يمكن استخدامها على كوكب المريخ أيضًا.

المشكلة الرئيسية الثالثة هي الضوء المطلوب لعملية التمثيل الضوئي. على عكس النباتات الداخلية ، لا يمكن للنباتات المزروعة أن تعيش بدون ضوء ساطع ، وعمليات التمثيل الضوئي الخاصة بها أسرع. المكتب النموذجي (المضاء جيدًا) يكون أقل بمئة مرة من ضوء الشارع ، و 30 مرة أقل من الحد الأدنى من الضوء اللازم لزراعة البطاطس أو المحاصيل الأخرى. في الوقت نفسه ، يبعد المريخ 1.5 مرة عن الشمس عن الأرض ، وعلى الرغم من أن الغلاف الجوي الرقيق للكوكب يقوم بتصفية الإشعاع الشمسي إلى الحد الأدنى ، فإن شدة الإضاءة على السطح تبلغ حوالي 60٪ من الأرض.

ومع ذلك ، في الفيلم الشخصية الرئيسيةقام مارك واتني ، الذي كان على سطح المريخ ، بزراعة البطاطس باستخدام إضاءة المكتب في غرفة مصممة لمنع الإشعاع الكهرومغناطيسي من الشمس. تصميم الدفيئة المريخية محفوف بصعوبات هائلة. هناك حاجة إلى غشاء قوي للغاية وشفاف يتحمل القصف النيزكي. يجب أن يقوم بتصفية الإشعاع الكوني ، ويمر نشطًا ضوئيًا.

تستخدم أحدث التقنيات حاليًا عاكسات تركيز مكافئ و ضوء الشمستنتقل عبر الألياف البصرية. تظهر الحسابات أنه مع هذه التقنيات ، وكذلك الظروف المثلىالبيئة ، لشخص واحد منطقة هبوط 25 متر مربع.

ماذا في الفيلم يبدو غير قابل للتصديق؟ نحن نعلم أن مارك واتني كان يعيش على ألواح البروتين والفيتامينات والكربوهيدرات من البطاطس لمدة عامين تقريبًا. لا نعرف بعد الآثار طويلة المدى لمثل هذا النظام الغذائي المقيد. عادة ما نأكل مئات النباتات في الأسبوع. هل يمكننا تقليل النظام الغذائي إلى 50 نوعًا نباتيًا ، أو حتى 10 نوعًا؟ ربما ، لكننا نحتاج إلى دراسات طويلة الأمد مع أشخاص في أنظمة مغلقة على الأرض لتحديد عواقب مثل هذا النظام الغذائي المحدود. إذا افترضنا أن البيئة على كوكب المريخ ستكون محدودة ، فيجب أن يؤخذ في الاعتبار أن النظام الغذائي سيكون نباتيًا تمامًا ، بدون نمو الفواكه أو المكسرات على الأشجار.

تشير الأبحاث المبكرة إلى القيمة النفسية الهائلة للنباتات. تذكر مارك واتني عن نباتات البطاطس التي كان يعاني منها بعد الحصاد. عندما يعود رواد الفضاء إلى الأرض ، غالبًا ما يتحدثون عن تجارب على النباتات النامية والعلاقة التي تربطهم بها. قبل 10 سنوات ، أعلن رائد فضاء أمضى عامًا في الفضاء: "الرحلات الفضائية طويلة المدى مستحيلة بدون النباتات".

كوكبنا هو هذا النظام المغلق الذي يندفع عبر الفضاء الخارجي. تركز أفضل العقول على هذا الكوكب الآن على حل مشكلة العواقب التي نشأت نتيجة لتغيير غير مهم على ما يبدو - زيادة تركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي من 0.03٪ إلى 0.04٪. لقد بدأنا للتو في فهم تداعيات وتأثير هذا الظاهر تغييرات طفيفة.

ربما تلهم مغامرات مارك واتني الشباب على المضي قدمًا بحث علميوتساعد في إنقاذ كوكبنا من الدمار المحتمل.

تم نسيان بطل الفيلم على كوكب المريخ ، لكنه لم ييأس - فهو يزرع البطاطس على الكوكب الأحمر وحتى يتمكن من الإقلاع على متن سفينة فضاء بدون فتحات. لدى العديد من المشاهدين سؤال: هل هذا ممكن في الواقع؟ طلبنا من الخبراء التعليق على بعض النقاط المثيرة للجدل.

هل يمكن أن يكون قماش القنب قويًا لدرجة أنه يمكنه تحمل كل هذا - سواء العاصفة على المريخ أو الرحلة؟ (لم ينكسر على الفور.)

ديمتري بوبيدينسكي ، عالم فيزياء ، مشهور للعلوم ، مؤلف مدونة فيديو"الفيزياء من بوبدينسكي" :

القماش المشمع قوي بالنسبة لجو المريخ. إنه مخلخ للغاية ، والضغط على السطح أقل بـ 160 مرة من الضغط على الأرض. لذلك ، من المحتمل أن يكون قماش القنب قادرًا على تحمل مثل هذا الحمل. لكن ، بالطبع ، تحتاج إلى حساب أكثر دقة.

لا يبدو أن القنب في الفيلم قد تمزق ، لكنه انزلق ببساطة مع دخول السفينة في المدار تقريبًا. ربما تم فك العقد من الحمل الزائد والاهتزازات.

هل من الممكن زراعة البطاطس من تربة المريخ وتخصيبها بمخلفات الإنسان؟

ديمتري بوبيدينسكي:تتكون تربة المريخ من مركبات غير عضوية. مثل الرمل. هل من الممكن أن تنمو شيئا في الرمال؟ إذا كانت الإجابة بنعم ، فسيعمل في تربة المريخ.

أليكسي ساخاروف ، رئيس مجلس اتحاد الزراعة العضوية:

من حيث المبدأ ، هذا ممكن ، رغم أنه ، على الأرجح ، ليس بهذه السرعة. الحقيقة هي أنه في الطبيعة ، حتى في التربة المعقمة (على سبيل المثال ، الرمال المعقمة) تحتوي على جميع العناصر الكيميائية اللازمة لنمو النبات ، لكنها في شكل يتعذر على النباتات الوصول إليها. عملية الخلق من هؤلاء العناصر الكيميائيةالمعادن ، التي ستكون في شكل قابل للهضم للنبات - هذه عملية مرتبطة بالكامل تقريبًا ونشاط الكائنات الحية الدقيقة. بعد إخصاب الركيزة المعقمة بمنتجات النفايات ، أدخلت الشخصية الرئيسية الكائنات الحية في هذه التربة ، والتي ، بعد فترة معينة ، ستكون قادرة على تكوين تربة من هذه التربة في سياق نشاطها الحياتي والتي ستكون مغذية بما يكفي لنمو النباتات ، بما في ذلك البطاطس.

أمضى بطل مات ديمون أكثر من عام (500 يوم مريخي) يأكل البطاطس فقط ، في البداية كان يغذي نفسه بالفيتامينات ، لكنهم انتهوا بعد ذلك. ومع ذلك ، فقد احتفظ بابتسامة جميلة ، ولم تظهر عليه علامات الإسقربوط أو مشاكل أخرى - باستثناء أنه فقد وزنه. كيف يكون هذا ممكنا؟

رئيس اختصاصي تغذية يعمل لحسابه الخاص في وزارة الصحة إقليم كراسنودارليلى قديروفا:

سيكون من الصعب أن تمرض بمرض الاسقربوط ، وتناول البطاطس فقط. تحتوي البطاطس على فيتامين سي ، والذي عند طهيه بشكل صحيح يبقى في الخضار بكميات كافية ويسمح للجسم بمقاومة المرض.

"مريخي". إطار الفيلم

لكني أؤكد لكم أنه لن يحدث شيء جيد لصحة الشخص الذي يأكل حبة بطاطس واحدة فقط لمدة عام. ما هي البطاطس؟ هذه خضروات نشوية مرضية إلى حد ما ، ولا تحتوي عمليًا على بروتينات ودهون. هذا طعام كربوهيدرات. لو منذ وقت طويللن يتلقى الجسم البروتينات ، مما يعني أنه لن يحصل " مواد بناء»حيوية للجميع أنظمة مهمةالكائن الحي. سيشعر الإنسان بالضعف ونقص الطاقة ، وسيقل أداؤه ، وتعطل وظائف الكبد والجهاز العصبي والدورة الدموية ، والبنكرياس. إذا لم تكن هناك دهون في النظام الغذائي ، فسوف تسوء وظائف المخ ، وستبدأ مشاكل في الأمعاء ، وقد تحدث أمراض المفاصل.

بالتأكيد ، من خلال تناول البطاطس فقط ، من المستحيل أن تموت من الجوع. لكن اكتساب العديد من أمراض المناعة أمر واقعي تمامًا. سيفقد الجسم ببساطة قدرته على محاربة الالتهابات الفيروسية.

بطل الفيلم يشعل النار في الهيدروجين لصنع الماء. هل هذا ممكن حقا؟ هل يمكنك محاولة صنع هذا في المنزل؟

ديمتري بوبيدينسكي:عندما يتم حرق الهيدروجين ، يتم إنتاج الماء بالفعل. من الصعب القيام بذلك في المنزل. بعد كل شيء ، هناك حاجة إلى الهيدروجين على الأقل ، ولا يباع في المتجر ، بعد كل شيء ، غاز متفجر.

ما هو حبال الجاذبية؟

ديمتري بوبيدينسكي:حبال الجاذبية هو مناورة الجاذبية. يمكنك الطيران عبر الكوكب وبناء مسارك بهذه الطريقة الماكرة التي ستزداد سرعتك بعد تحليق الكوكب ، وبدون استخدام المحركات. الحيلة هي أن هناك تبادل لطاقة الحركة مع الكوكب. تتزايد سرعة وطاقة المركبة الفضائية. تتناقص طاقة الكوكب بنفس المقدار ، لكن له كتلة ضخمة لدرجة أن الانخفاض في سرعته لا يكاد يذكر.

هل يمكن لشخص أن ينجو في جهاز يقلع من المريخ بدون نوافذ وسقف؟

ديمتري بوبيدينسكي:إذا كان النشاط الحيوي لشخص ما مدعومًا ببدلة فضائية ، فأعتقد نعم ، يمكنك خلعها بدون فتحات.

لماذا لم تموت الشخصية الرئيسية بسبب الإشعاع على المريخ؟ خاصة باستخدام مفاعل للتدفئة؟

ديمتري بوبيدينسكي:للتدفئة ، لم يستخدم مفاعلًا ، بل مولدًا حراريًا للنظائر المشعة. يحتوي على مادة مشعة تحدث فيها عملية بطيئة من التحلل الإشعاعي ، وليس تفاعلًا نوويًا. بشكل عام ، إذا قمت بفصله عن الحمل ، فسوف يولد حرارة. في الوقت نفسه ، إذا لم يتضرر ، ستكون الخلفية الإشعاعية المحيطة به أعلى من الطبيعي ، ولكنها ليست قاتلة.

في السابق ، كانت هناك ممارسة لتثبيت مثل هذه القطع في المناطق التي يصعب الوصول إليها - في التايغا ، التندرا. لتشغيل المنارات أو غيرها من وسائل الاتصال المستقلة.

شيء آخر هو الإشعاع الشمسي. الغلاف الجوي على كوكب المريخ مخلخ ، لا يحمي منه جيدًا. لكنهم لم يمشوا عراة هناك أيضًا ، كانوا يرتدون بدلات فضائية. أنها تحمي من الإشعاع الشمسي.

هل يمكن أن تكون هناك مثل هذه الرياح القوية على المريخ؟

ديمتري بوبيدينسكي:يمكن أن تكون الرياح على المريخ سريعة ، لكنها نادرة جدًا. لذلك ، فإن الطقس المريخي السيئ الأقوى سوف يفسد تصفيفة الشعر على الأكثر.

ما هو واحد يساوي سول؟

ديمتري بوبيدينسكي:يوم مريخي هو يوم مريخي. إنه يشبهنا تقريبًا - 24 ساعة و 39 دقيقة و 35.24409 ثانية.

كيف كان لدى هيرميس وقود كافٍ للعودة في منتصف الطريق إلى المريخ ، والتقاط مات ديمون والعودة؟

ديمتري بوبيدينسكي:لست بحاجة إلى وقود للطيران في الفضاء! أنت تطير بالقصور الذاتي. لذلك ، باستخدام مناورات الجاذبية ، أعتقد أنه من الممكن الإبحار بين الكواكب لفترة طويلة (الوقود مطلوب فقط لتصحيح المدار والانتقال من مدار إلى آخر). مع مثل هذه المناورات ، لن تكون هناك حاجة إلى الكثير منها.

كيف تمكن الأبطال من "السباحة" بهذه الشهرة في الفضاء الخارجي بدون كابل أمان؟

ديمتري بوبيدينسكي:ليس لدي أي فكرة. حركة واحدة محرجة - وستطير بعيدًا عن المحطة إلى المنزل.

ما الذي أربكتك ، كفيزيائي ، في الفيلم؟

ديمتري بوبيدينسكي:مرتبكًا كيف أنه ، بعد أن اخترق القفاز ، كان قادرًا على التحكم في حركته. بعد كل شيء ، إذا استخدمت القوة ليس على مركز الجاذبية ، فستكون ملتويًا. وإيجاد مركز الثقل أمر صعب للغاية.

كان من المحرج كيف أنه قام بإغلاق الزجاج المتصدع لبدلة الفضاء بشريط لاصق. إنها ليست حتى مسألة قوة ، بل تتعلق بالالتصاق والضيق - كيف تمكن من ختم كل شيء بشكل مثالي بهذه السرعة ، بينما كان يرتدي بذلة فضائية أيضًا؟

ومع ذلك ، في جميع الأفلام التي تدور فيها سفينة الفضاء لخلق جاذبية اصطناعية ، لا تؤخذ قوة كوريوليس في الاعتبار. كانت تدفعك باستمرار إلى الجانب.

على المريخ ، الجاذبية أضعف بثلاث مرات. لم أره في الفيلم. لكن يجب أن يكون ملموسًا: فهو مثل وزن عشرين كيلوغرامًا بدلًا من ستين كيلوغرامًا على سبيل المثال.

شيء محرج آخر هو وجود إضاءة داخل البدلة الفضائية. يعرف أي سائق أنه إذا كان الضوء مضاءً في السيارة ، فسيظهر انعكاس على الزجاج. سيكون هو نفسه في بذلة الفضاء. سوف ينعكس الضوء من السطح الداخلي وسيكون من الصعب رؤيته من خلال الزجاج.

"مريخي". إطار الفيلم

أظهر أحدث فيلم خيال علمي للمخرج السينمائي النجم ريدلي سكوت رائد فضاء مستقبلي يخطو على سطح المريخ الوعر لأول مرة. تم تصوير الفيلم ثلاثي الأبعاد بأسلوب Marvel. يمكن للمشاهد أن يرى هناك أمثلة جديدة لم تكن معروفة من قبل لرسومات الكمبيوتر ، والتي بمساعدة المخرج يعيد إنشاء ظواهر كونية مثيرة للاهتمام ، مثل العاصفة الرعدية المريخية.

يعمل طاقم الفيلم بالكامل وصانعو الفيديو مباشرةً مع كبار علماء وكالة ناسا لإنشاء الصورة الأكثر دقة قدر الإمكان. أجرينا مقابلة مع العالم الرئيسي في وكالة ناسا ، Dog Meing ، حول ما يفكر فيه حول هذا الموضوع. نظرة غير عاديةتعاون.

"بشكل عام ، أعتقد أنه سيكون شيئًا مثيرًا للاهتمام للغاية. نحن نعمل بجد لإعادة إنشاء كل شيء كما هو بالضبط."

فيلم: مشهد صحراء المريخ يبدو مقنعًا للغاية: منحدرات صخرية حمراء ومساحات شاسعة من الرمال الصخرية تم إنشاؤها من مزيج من التأثيرات الرقمية ولقطات من الأردن. هل يتوافق مع ما هو موجود بالفعل؟

العلم: "في الواقع ، تم إنشاء جميع نماذج سطح الكوكب على أساس صور حقيقيةالمريخ. لدينا العديد من المركبات الفضائية ، وهم الذين ساعدونا في الصور. المريخ كوكب يحدث تطوره وتغييره بوتيرة سريعة إلى حد ما. خاصة بالنظر إلى وجود واحد من أكبر البراكين في النظام الشمسي. على الرغم من وجود واد واحد بجانب البركان ، وإذا تم نقله إلى الولايات المتحدة ، فإنه سيمتد من الساحل الشرقي إلى الساحل الغربي. لقد قام صانعو الفيديو بعمل جيد جدًا في إنشاء مثل هذه الصورة التفصيلية ".

الفيلم: في الفيلم ، يقوم رائد الفضاء مارك واتني (دايمون) بزراعة البطاطس وزراعتها على المريخ باستخدام تربة المريخ ونظام الري المؤقت.

العلوم: "لقد توقعت بالفعل ما يمكن فعله إذا جئت إلى وكالة ناسا بعد 30 عامًا ،" قال مينغ ، دكتوراه وعالم التربة من جامعة تكساس. "أنا متأكد من أنه يمكنك أخذ بعض التربة ، كما فعلت الشخصية الرئيسية في الفيلم ، ووضع البطاطس هناك ، وإضافة الماء. يمكن أن تبدأ في النمو إذا كان هناك نيتروجين في مكان ما."

فيلم: لزراعة البطاطس ، قام واتني بإطعام النبات بالنفايات البشرية الصلبة (البراز) من كل من رواد الفضاء الخاص به ومن رواد الفضاء الآخرين. وهكذا ، كان قادرًا على توفير جميع العناصر الغذائية اللازمة للنبات ، بما في ذلك النيتروجين.

علم: "لو كنت على سطح المريخ ، كنت سأفعل نفس الشيء ،" قال مينج. "نحن لا نفعل ذلك على الأرض لأنه لا داعي لذلك. ومع ذلك ، حقيقة معينةحقيقي تماما. بالإضافة إلى البراز ، يمكن أيضًا استخدام البول. كما أنه يحتوي على نسبة عالية من النيتروجين ".

فيلم: في الحقيقة ، كوكب المريخ "جاف" للغاية. من أجل توفير الماء للبطاطس ، ابتكر بطل الرواية نظام سقي مرتجل حيث قام بحرق الأكسجين من نظام دعم الحياة في موطنه من المركبة الفضائية المتبقية ، حيث كان هناك الهيدروجين. بالتأكيد ، انتهت المحاولة الأولى لعمل شيء كهذا بالفشل.

العلم: "نعم ، كما تعلم ، وجدنا هذا مثيرًا للاهتمام بشكل خاص. ليس هناك شك في أن الهيدروجين يحترق. وإذا كان لديك مصدر للأكسجين ، يمكنك على الأرجح إنتاج الماء. من الناحية النظرية ، فإنه يعمل ، ولكن القيام بذلك في ظل الظروف التي انتهى بها المطاف بالشخصية الرئيسية أمر صعب للغاية ، "قال مينج.

فيلم: العواصف الترابية المريخية مصحوبة ببرق وأعاصير تظهر فجأة. هل هذا صحيح حقا؟

العلم: "نعم ، الشخصية الرئيسية في إحدى هذه المناطق. تحدث العواصف الترابية كثيرًا هناك. ويمكن القول إنها غطت الكوكب بأكمله. ولكن هذه الظاهرة تحدث بسرعة كبيرة. إذا انتهى بنا الأمر بالفعل هناك ، فإن أجهزتنا يمكن أن نتنبأ به ، وتمكنا من الهرب ".

فيلم: في الإطار ، غالبًا ما تلتقط أعيننا سيارة ذات ست عجلات تبدو مألوفة للغاية. لماذا تحتوي جميع المركبات الفضائية وعربات المريخ في الأفلام على ست عجلات؟

علمًا: "تعليق مثل هذه السفن يمكن أن يتحرك صعودًا وهبوطًا دون أي مشاكل" ، كما يقول مينج. "إذا حدث موقف عندما تبين فجأة أن إحدى العجلات لم تكن على الأرض ، فلن يتداخل هذا مع عمل الخمسة الآخرين. بالتأكيد جميع المركبات الفضائية على المريخ لها 6 عجلات بالضبط. للمهام المأهولة في المستقبل ، هذا الشيء مهم جدا."

لقطة من فيلم "المريخ" ، حيث يجهز الشخصية الرئيسية مارك واتني دفيئة لزراعة البطاطس

شركة The Martian / Twentieth Century Fox Film ، 2015

كانت النتائج الأولية لتجربة زراعة البطاطس تحت ظروف المريخ إيجابية ، وفقًا للمركز الدولي للبطاطس (CIP) في بيرو في بيان صحفي نُشر على موقع المنظمة على الإنترنت. كما يتضح من مقطع فيديو تم التقاطه بواسطة كاميرا داخل حاوية مغلقة ، كانت الدرنات قادرة على الإنبات حتى في التربة الجافة إلى حد ما وفي ضغط جوي منخفض.

لعدة سنوات ، كان الباحثون يجرون تجارب على زراعة المحاصيل في ظروف قريبة قدر الإمكان من ظروف المريخ. بمساعدتهم ، يأمل العلماء في تحديد ما إذا كان بإمكان النباتات البقاء على قيد الحياة على كوكب آخر ، وكذلك تحديد مدى ملاءمتها للاستهلاك البشري. وهكذا ، تظهر الدراسات أن بعض الثقافات قادرة بالفعل على الوجود عند ضغط جوي ورطوبة منخفضين ، لكن عدد مثل هذه التجارب لا يزال صغيرًا جدًا للحكم بشكل لا لبس فيه على جدوى النباتات.

تم إطلاق تجربة جديدة من قبل المركز الدولي للبطاطس (CIP) ووكالة الفضاء الأمريكية ناسا في 14 فبراير 2016. أنشأ باحثون من جامعة بيرو للهندسة والتكنولوجيا منصة خاصة تعتمد على القمر الصناعي CubeSat ، حيث تم وضع كاميرا بها تربة من صحراء بامبا دي لا هويا ، أحد أكثر الأماكن جفافاً على وجه الأرض. داخل المنشأة المضغوطة ، أعاد المهندسون الزراعيون إنتاج درجة حرارة المريخ والضغط الجوي والمستويات المقابلة من الأكسجين وثاني أكسيد الكربون في الهواء. تم تخصيب التربة بالماء حيث تم إذابة العناصر الغذائية (حوالي التركيب الكيميائيالتربة والأسمدة ، لم يبلغ الباحثون عن أي شيء ، ومع ذلك ، فمن الجدير بالذكر أن تربة المريخ الحقيقية تحتوي على كمية كبيرة من أملاح حمض البيركلوريك (البيركلورات).

تمت مراقبة حالة النباتات باستخدام كاميرا مثبتة على CubeSat معدل ، والذي كان يراقب الأرض على مدار الساعة. اتضح أن البطاطس قادرة على الإنبات حتى في التربة القاحلة (يُظهر الفيديو نباتات مزروعة بالفعل في عام 2017). بالإضافة إلى ذلك ، وفقًا لوالتر أموروس ، أحد المشاركين في المشروع ، تمكن المهندسون الزراعيون من الحصول على الدرنات ، ولكن لم يتم الإبلاغ عن أي شيء حول جودتها وملاءمتها للطعام. لم يذكر الباحثون أيضًا نوع البطاطس الذي تم استخدامه في هذه التجربة.

خلص الخبراء إلى أن المستعمرين المستقبليين ربما لا يزالون قادرين على زراعة البطاطس على المريخ ، لكن لهذا سيتعين عليهم أولاً تشبع التربة. العناصر الغذائيةوفكها حتى تحصل الدرنات على ما يكفي من الهواء والماء. في المستقبل ، يخطط المهندسون الزراعيون لمواصلة أبحاثهم وتحديد حد أدنى كافٍ لزراعة البطاطس.

هذه هي التجربة الثانية من نوعها للمركز الدولي للبطاطس. كما أفاد العلماء العام الماضي ، بالنسبة له 100 نوع من البطاطس ، والتي سبق اختبارها مسبقًا للبقاء على قيد الحياة في ظروف "المريخ". من بين المرشحين المختارين ، ينمو 40 نوعًا في جبال الأنديز في ظروف صخرية وجافة ويتحملون التغيرات المناخية القاسية ، في حين أن الأنواع الستين المتبقية عبارة عن أنواع معدلة وراثيًا تم تكييفها للبقاء على قيد الحياة في التربة ذات المحتوى المنخفض من الماء والملح.

في عام 2015 ، أجرى علماء من هولندا أيضًا تجربة على زراعة المحاصيل. هم عشرة أنواع من النباتات في التربة ، تشبه قدر الإمكان تربة المريخ والقمر. على الرغم من حقيقة أن الباحثين تمكنوا من الحصول على محصول ، فمن الجدير بالذكر أن جميع العينات كانت في ظروف دفيئة عند درجة حرارة ثابتة ورطوبة وإضاءة.

كريستينا أولاسوفيتش

ستتطلب المستعمرات المستقبلية على سطح المريخ ، والتي يتوقع سكان الأرض إنشائها ، من المستوطنين الأوائل ليس فقط الشجاعة والقدرة على التحمل ، ولكن أيضًا القدرة على تزويد أنفسهم بالطعام. لجعل هذه المهمة مجدية ، بدأ خبراء المركز الدولي للبطاطس تجربة في عام 2016 لزراعة النبات فيها الظروف القاسية. بعد إجراء سلسلة من التجارب ، أصدروا بيانًا مفاده أنه وفقًا للبيانات الأولية ، يمكن أن تنمو البطاطس في تربة جافة ومالحة تحت ظروف الغلاف الجوي للكوكب الأحمر.

لاختبار ما إذا كانت البطاطس يمكن أن تتكيف مع مثل هذه البيئة ، استخدم العلماء حاوية أنشأها متخصصون من جامعة الهندسة والتكنولوجيا (UTEC) في ليما بناءً على قمر صناعي صغير CubeSat. لقد وضعوا تربة مماثلة في خصائص تربة المريخ - تم أخذ عينات جافة وغنية بالملح من صحراء بامباس دي لا هويا في جنوب بيرو.

أعاد التركيب تكوين الغلاف الجوي للمريخ - فهو يحتوي على 95٪ من ثاني أكسيد الكربون وحوالي 1٪ فقط من الأكسجين.

تم ضبط الضغط في الغرفة أيضًا بشكل مناسب ، أكثر من 100 مرة أقل من الأرض. قام الباحثون أيضًا بمحاكاة درجات الحرارة ليلًا ونهارًا على الكوكب الأحمر - مع انخفاضات حادة. كانت التربة تسقى بمياه مشبعة بالمغذيات.

في الوقت نفسه ، شاهد المجربون كيف سينمون في ظروف صعبة. أنواع مختلفةبطاطا. لذلك تمكنوا من تحديد الأكثر ثباتًا. تم تسجيل عملية ظهور البراعم على الدرنات على الفيديو.

قال الباحث Julio Valdivia-Silva من UTEC: "تعد زراعة البطاطس في ظروف مشابهة لظروف المريخ جزءًا مهمًا من التجربة". نريد معرفة ما هو الحد الأدنى من المتطلباتلنموه.

لا يهتم فريق البحث فقط بكيفية تزويد المستوطنين بالطعام على كوكب آخر.

وهم يجادلون بأن اختيار أكثر أنواع البطاطس مقاومة سيساعد في التغلب على تهديد الجوع على الأرض.

وفقًا لهم ، فإن الأنواع الأكثر تواضعًا ستساعد في إطعام سكان تلك الأجزاء من كوكبنا حيث حدثت بالفعل تغيرات مناخية معاكسة أو متوقعة قريبًا وتهدد غلات المحاصيل.

• pixabay.com

حديقة بالرصاص والزئبق

في الوقت نفسه ، تمكنت مجموعات بحثية أخرى من الاهتمام ليس فقط بتوافر الطعام لغزاة الفضاء ، ولكن أيضًا بتنوعه.

يعمل المتخصصون في جامعة Wageningen في هولندا على هذه المشكلة منذ عام 2013. ثم تم إطلاق سلسلة كاملة من التجارب لمعرفة كيفية زراعة نباتات صالحة للأكل على القمر والمريخ.

بدأ العلماء بزراعة 10 أنواع من النباتات: 6 حبات و 4 أنواع من الخضروات. لإعادة تكوين تربة المريخ ، تم استخدام عينات من بركان ماونا لوا. ولمحاكاة القمر ، تم أخذ العينات من الصحراء في ولاية أريزونا. كانت التجربة ناجحة: نبتت النباتات.

وجد الباحثون أن أسوأ شيء بالنسبة للنباتات سيكون على سطح القمر. ومع ذلك ، لم يحاول الخبراء الهولنديون تغيير تكوين الغلاف الجوي الذي اختبروا فيه إمكانات النباتات. وفقًا لاستنتاجاتهم ، يجب زراعة النباتات تحت غطاء من نوع ما. سيكون الهواء هناك مشابهًا للأرض. بالإضافة إلى ذلك ، سيحمي العلماء المحاصيل من التأثيرات الضارةالغلاف الغازي للمريخ ومن الإشعاع.

• pixabay.com

ومع ذلك ، لم يجرؤ العلماء على تجربة النباتات المزروعة نتيجة التجربة: فقد اعتبروا أن الثمار التي أعطتها تربة "المريخ" كانت خطرة بسبب احتوائها على نسبة عالية من الرصاص والزرنيخ والزئبق والحديد.

لم يحاول فريق من جامعة Wageningen معرفة ما إذا كانت الخضروات والحبوب والفاصوليا المزروعة "على المريخ" صالحة للأكل حتى يوليو 2016. اتضح أن محتوى المواد الخطرة المحتملة في الفجل والبازلاء والجاودار والطماطم لا يتجاوز الحد المسموح به.

يواصل الباحثون الآن تجاربهم وتجاربهم مع الكائنات الحية. في فبراير 2017 ، بدأت مجموعة من الباحثين في مراقبة حياة الديدان في التربة المدروسة. يقوم المتخصصون بإطعامهم ببقايا حصاد "المريخ" العام الماضي. لم يتم الإعلان عن نتائج مؤقتة حتى الآن. وتجدر الإشارة ، مع ذلك ، إلى أن النجاح تجارب مماثلةقد يعني أنه على الأقل يمكن إنشاء نظام بيئي صغير مكتفٍ ذاتيًا على المريخ أو القمر.