در مریخ سیب زمینی بکارید. چرا سیب زمینی نوآورانه ترین غذاست؟ آیا می توان پوشش گیاهی را در مریخ خارج از گلخانه های مخصوص پخش کرد؟

امروز هشتم اکتبر، اولین نمایش فیلم «مریخی» ساخته ریدلی اسکات در روسیه برگزار می شود. پس آیا می توان در مریخ سیب زمینی کشت کرد؟ بروس باگبی، محقق، گفت که او در سال 1982 شروع به مطالعه روی مسئله فضانوردان در زمینه رشد محصولات خود کرد.

اکنون باگبی در حال مطالعه چشم اندازهای خودکفایی فضانوردان هنگام ایجاد اولین مستعمرات فضایی است. در عکس زیر تربچه و کاهو را می بینید که زیر LED در یکی از اتاقک های تحقیقاتی رشد می کند. این گیاهان زمانی که چرخه‌ها هر ۹۰ دقیقه تکرار می‌شوند، چیزی را به نام «دوره نوری مداری» ISS تجربه می‌کنند: ۶۰ دقیقه نور روشن و ۳۰ دقیقه تاریکی. محصولات زراعی با استفاده از فناوری هیدروپونیک (بدون خاک) رشد می کنند و با یک محلول هیدروپونیک به روش آبیاری قطره ای آبیاری می شوند.

از دانه هایی که در فضا بوده اند، ذرت رشد کردند - نتیجه شگفت آور است

با قضاوت بر اساس مطالعات اولیه، سرعت رشد این گونه گیاهان در مقایسه با رشد گیاهان گروه شاهد که با فرکانس چرخه زمین (16 ساعت در روز و 8 ساعت شب) رشد می کنند، اندکی کاهش می یابد. ایده پرورش غذا در مریخ چالش ها و مزایای زیادی دارد. باگبی در مقاله‌ای برای هافینگتون پست می‌گوید: وقتی صحبت از ماموریت‌های طولانی‌مدت به میان می‌آید، اگر بتوانید به صورت محلی آن را پرورش دهید، بردن غذا با خود مقرون به صرفه نیست.

با این حال، این فقط در مورد غذا نیست. محصولات زراعی می توانند بیشتر از تامین غذا انجام دهند. اگر 100% تمام مواد غذایی در سیستم های بسته رشد کنند، فتوسنتز گیاهی اکسیژن و دی اکسید کربن را در تعادل کامل نگه می دارد. اما این گازهای مهم در هر دقیقه از روز در تعادل کامل نیستند.

گیاهان به طور خودکار سریعتر رشد نخواهند کرد تا در صورت نیاز اکسیژن اضافی را فراهم کنند، بنابراین برای تثبیت غلظت آنها به بافرهایی نیاز است. بهینه سازی جرم چنین بافرهایی کار آسانی نیست، زیرا باید به اندازه کافی بزرگ باشند تا در دوره های ناپایداری زندگی را پشتیبانی کنند، اما به اندازه کافی کوچک باشند تا مقرون به صرفه باشند. با این حال، در سیستم های حمایت از زندگی، "کوچک" و "پایدار" مفاهیم ناسازگار هستند. برای قرن‌ها بر روی زمین، اقیانوس‌های عظیم به‌عنوان حائل‌هایی عمل می‌کردند، اما هیچ کدام در مریخ وجود نداشت.

تامین آب شیرین کافی دومین چالش برای رشد غذا در مریخ است. گیاهان برای تولید یک کیلوگرم غذا به حداقل 200 لیتر آب نیاز دارند. خبر خوب این است که گیاهان آب را بازیافت و فیلتر می کنند - حتی اگر ریشه ها را با آب نه چندان تمیز آبیاری کنید، بخار آبی که از منافذ روی برگ ها (روزنه ها) خارج می شود از بهترین آب بطری خالص تر خواهد بود. تا زمانی که ما غذا را در یک سیستم بسته پرورش می دهیم، آب نسبتاً تمیزی خواهیم داشت - و نیازی به سیستم های فیلتراسیون با تکنولوژی بالا نیست.

و اکنون، پس از کنفرانس مطبوعاتی ناسا مبنی بر وجود آب نمک در مریخ، می‌توانیم با فیلتر کردن نمک از آب موجود در سیاره، به سیستم‌های پشتیبانی از حیات فکر کنیم. این فناوری در حال حاضر در شهرهایی با منابع آب محدود استفاده می شود، بنابراین می توان از آن در مریخ نیز استفاده کرد.

سومین مشکل اصلی نور مورد نیاز برای فتوسنتز است. برخلاف گیاهان سرپوشیده، گیاهان کشت شده بدون نور روشن نمی توانند زنده بمانند، فرآیندهای فتوسنتز آنها سریعتر است. یک دفتر معمولی (با نور خوب!) صد برابر کمتر از خیابان و 30 برابر کمتر از حداقل نور مورد نیاز برای رشد سیب زمینی یا سایر محصولات است. در عین حال، مریخ 1.5 برابر از خورشید دورتر از زمین است و اگرچه اتمسفر نازک این سیاره به حداقل میزان تابش خورشید را فیلتر می کند، شدت روشنایی در سطح حدود 60 درصد از نور زمین است.

با این حال، در فیلم شخصیت اصلیمارک واتنی که زمانی در مریخ بود، با استفاده از نور اداری در اتاقی که برای جلوگیری از تشعشعات الکترومغناطیسی خورشید طراحی شده است، سیب زمینی می کارد. طراحی یک گلخانه مریخی مملو از مشکلات بسیار زیادی است. یک غشای بسیار قوی و شفاف مورد نیاز است که در برابر بمباران شهاب سنگ مقاومت کند. باید تشعشع کیهانی را فیلتر کند و از نظر فتوسنتزی فعال باشد.

آخرین فناوری در حال حاضر از بازتابنده های متمرکز سهموی و نور خورشیداز طریق فیبر نوری منتقل می شود. محاسبات نشان می دهد که با چنین فناوری هایی و همچنین شرایط بهینهمحیط، برای یک نفر یک منطقه فرود 25 متر مربع.

چه چیز دیگری در فیلم غیرقابل قبول به نظر می رسد؟ ما می دانیم که مارک واتنی تقریباً دو سال با پروتئین ها، ویتامین ها و کربوهیدرات های موجود در سیب زمینی زنده ماند. ما هنوز از اثرات دراز مدت چنین رژیم غذایی محدودی اطلاعی نداریم. ما معمولاً در هفته صدها گیاه می خوریم. آیا می توانیم رژیم غذایی را به 50 گونه گیاهی یا حتی 10 گونه کاهش دهیم؟ احتمالا، اما ما به مطالعات طولانی مدت با افراد در سیستم های بسته روی زمین نیاز داریم تا عواقب چنین رژیم غذایی محدودی را مشخص کنیم. اگر فرض کنیم که محیط مریخ محدود خواهد بود، باید در نظر گرفت که رژیم غذایی کاملاً گیاهی و بدون میوه یا آجیل روی درختان خواهد بود.

تحقیقات اولیه به ارزش روانی عظیم گیاهان اشاره می کند. مارک واتنی خاطره ای از گیاهان سیب زمینی که پس از برداشت از آنها کم بود را به یاد آورد. هنگامی که فضانوردان به زمین باز می گردند، اغلب در مورد آزمایش هایی با گیاهان در حال رشد و ارتباط آنها با آنها صحبت می کنند. 10 سال پیش، فضانوردی که یک سال را در فضا گذراند، اعلام کرد: سفرهای فضایی طولانی مدت بدون گیاهان غیرممکن است.

سیاره ما این منظومه بسته است که در فضای بیرونی می چرخد. بهترین ذهن های روی کره زمین اکنون بر حل مشکل عواقب ناشی از یک تغییر به ظاهر ناچیز متمرکز شده اند - افزایش غلظت دی اکسید کربن در جو از 0.03٪ به 0.04٪. ما تازه شروع به درک پیامدها و تأثیر این آشکار می کنیم تغییرات جزئی.

شاید ماجراهای مارک واتنی جوانان را برای پیشرفت بیشتر تشویق کند تحقیق علمیو به نجات سیاره ما از نابودی احتمالی کمک کند.

قهرمان فیلم در مریخ فراموش می شود، اما ناامید نمی شود - او در سیاره سرخ سیب زمینی می کارد و حتی موفق می شود با یک سفینه فضایی بدون روزنه بلند شود. بسیاری از بینندگان یک سوال دارند: آیا در واقعیت امکان پذیر است؟ از کارشناسان خواستیم درباره برخی نکات بحث برانگیز نظر بدهند.

آیا یک برزنت می تواند آنقدر قوی باشد که بتواند همه اینها را تحمل کند - هم در برابر طوفان در مریخ و هم در پرواز؟ (فورا نشکست.)

دیمیتری پوبدینسکی، فیزیکدان، محبوب کننده علم، نویسنده یک وبلاگ ویدیویی"فیزیک از پوبدینسکی" :

برزنت برای جو مریخ قوی است. بسیار نادر است، فشار روی سطح 160 برابر کمتر از زمین است. بنابراین، این احتمال وجود دارد که برزنت بتواند چنین باری را تحمل کند. اما، البته، شما باید با دقت بیشتری محاسبه کنید.

حتی به نظر می رسد که برزنت در فیلم پاره نشده باشد، اما به سادگی از آنجا که کشتی تقریباً وارد مدار شد، سر خورد. شاید گره ها از اضافه بار و ارتعاشات باز شده است.

آیا می توان سیب زمینی را از خاک مریخ پرورش داد و آن را با مواد زائد انسانی بارور کرد؟

دیمیتری پوبدینسکی:خاک مریخ از ترکیبات معدنی تشکیل شده است. مثل ماسه آیا امکان رشد چیزی در شن وجود دارد؟ اگر بله، پس در خاک مریخ کار خواهد کرد.

الکسی ساخاروف، رئیس شورای اتحادیه کشاورزی ارگانیک:

در اصل، ممکن است، اگرچه، به احتمال زیاد، نه به این سرعت. واقعیت این است که در طبیعت، حتی در خاک استریل (به عنوان مثال، شن و ماسه استریل) حاوی تمام عناصر شیمیایی لازم برای رشد گیاه است، اما آنها به شکلی غیرقابل دسترس برای گیاهان هستند. روند ایجاد از این عناصر شیمیاییمواد معدنی، که به شکل قابل هضم برای گیاه خواهند بود - این فرآیندی است که تقریباً به طور کامل و کاملاً با فعالیت میکروارگانیسم ها مرتبط است. شخصیت اصلی پس از بارور کردن بستر استریل با مواد زائد، بیوتا را وارد این خاک کرد که پس از مدت معینی می‌تواند در جریان فعالیت زندگی خود خاکی از این خاک ایجاد کند که برای رشد گیاهان از جمله سیب‌زمینی به اندازه کافی مغذی باشد.

قهرمان مت دیمون بیش از یک سال (500 سال) فقط با خوردن سیب زمینی صرف کرد، در ابتدا خود را با ویتامین ها تغذیه کرد، اما سپس آنها به پایان رسید. با این وجود، او لبخندی زیبا داشت، هیچ نشانه‌ای از اسکوربوت یا مشکلات دیگر نداشت - به جز اینکه وزن کم کرد. چه طور ممکنه؟

متخصص تغذیه آزاد وزارت بهداشت قلمرو کراسنودارلیلا قدیروا:

با خوردن فقط سیب زمینی، بیمار شدن با اسکوربوت دشوار خواهد بود. سیب زمینی حاوی ویتامین C است که وقتی به درستی پخته شود، به مقدار کافی در سبزیجات باقی می ماند و به بدن اجازه می دهد در برابر بیماری مقاومت کند.

"مریخی". قاب فیلم

اما من به شما اطمینان می دهم که برای سلامتی فردی که یک سال فقط یک سیب زمینی می خورد، اتفاق خوبی نمی افتد. سیب زمینی چیست؟ این یک سبزی نسبتاً رضایت بخش و نشاسته ای است که عملاً حاوی پروتئین و چربی نیست. این یک غذای کربوهیدراتی است. اگر مدت زمان طولانیبدن پروتئین دریافت نخواهد کرد، به این معنی که آن را نخواهد داشت. مواد و مصالح ساختمانی» برای همه حیاتی است سیستم های مهمارگانیسم فرد احساس ضعف و کمبود انرژی می کند، عملکردش کاهش می یابد، عملکرد کبد، سیستم عصبی و گردش خون و پانکراس مختل می شود. اگر در رژیم غذایی چربی وجود نداشته باشد، عملکرد مغز بدتر می شود، مشکلات روده شروع می شود، ممکن است بیماری های مفصلی رخ دهد.

قطعاً با خوردن فقط سیب زمینی، مردن از گرسنگی غیرممکن است. اما به دست آوردن چندین بیماری ایمنی کاملاً واقع بینانه است. بدن به سادگی توانایی خود را برای مبارزه با عفونت های ویروسی از دست می دهد.

قهرمان فیلم برای ساختن آب، هیدروژن را آتش می زند. آیا واقعا امکان پذیر است؟ آیا می توانید این را در خانه درست کنید؟

دیمیتری پوبدینسکی:وقتی هیدروژن می سوزد، در واقع آب تولید می شود. انجام این کار در خانه دشوار است. پس از همه، حداقل هیدروژن مورد نیاز است، و در فروشگاه فروخته نمی شود، پس از همه، یک گاز انفجاری است.

اسلینگ گرانشی چیست؟

دیمیتری پوبدینسکی:زنجیر گرانشی یک مانور گرانشی است. شما می توانید از کنار سیاره عبور کنید و مسیر خود را به گونه ای زیرکانه بسازید که پس از عبور از سیاره سرعت شما و بدون استفاده از موتور افزایش یابد. ترفند این است که تبادل انرژی حرکت با سیاره وجود دارد. سرعت و انرژی فضاپیما در حال افزایش است. انرژی سیاره به همان میزان کاهش می یابد، اما آنقدر جرم عظیمی دارد که کاهش سرعت آن ناچیز است.

آیا یک نفر می تواند در دستگاهی که بدون پنجره و سقف از مریخ بلند می شود زنده بماند؟

دیمیتری پوبدینسکی:اگر فعالیت زندگی یک فرد با لباس فضایی پشتیبانی می شود، پس من فکر می کنم بله، شما می توانید بدون دریچه ها بلند شوید.

چرا شخصیت اصلی بر اثر تشعشعات در مریخ نمرده است؟ به خصوص استفاده از راکتور برای گرم کردن؟

دیمیتری پوبدینسکی:برای گرمایش، او از راکتور استفاده نکرد، بلکه از یک ژنراتور ترموالکتریک رادیوایزوتوپ استفاده کرد. این ماده حاوی یک ماده رادیواکتیو است که در آن فرآیند آهسته تجزیه رادیواکتیو رخ می دهد و نه یک واکنش هسته ای. به طور کلی، اگر آن را از بار جدا کنید، گرما ایجاد می کند. در عین حال، اگر آسیب نبیند، زمینه تشعشع اطراف آن بالاتر از حد طبیعی خواهد بود، اما کشنده نیست.

پیش از این، حتی تمرین نصب چنین قطعاتی در مناطق صعب العبور - در تایگا، تندرا وجود داشت. برای روشن کردن چراغ ها یا سایر وسایل ارتباطی مستقل.

نکته دیگر تابش خورشید است. جو در مریخ کمیاب است، به خوبی از آن محافظت نمی کند. اما آنها برهنه هم آنجا راه نمی‌رفتند، آنها در لباس فضایی بودند. آنها در برابر تشعشعات خورشیدی محافظت می کنند.

آیا واقعاً می تواند چنین باد شدیدی در مریخ باشد؟

دیمیتری پوبدینسکی:باد در مریخ می تواند سریع باشد، اما بسیار نادر است. بنابراین، قوی ترین آب و هوای بد مریخی حداکثر مدل مو را خراب می کند.

یک سل برابر است با چیست؟

دیمیتری پوبدینسکی:یک سول یک روز مریخی است. تقریباً شبیه ماست - 24 ساعت 39 دقیقه 35.24409 ثانیه.

چگونه هرمس سوخت کافی برای بازگشت به مریخ، مت دیمون و پرواز برگشت داشت؟

دیمیتری پوبدینسکی:برای پرواز در فضا نیازی به سوخت ندارید! شما با اینرسی پرواز می کنید. بنابراین، با استفاده از مانورهای گرانشی، فکر می کنم می توان برای مدت طولانی بین سیارات رفت و آمد کرد (سوخت فقط برای اصلاح مدار و حرکت از یک مدار به مدار دیگر مورد نیاز است). با چنین مانورهایی، مقدار زیادی از آن مورد نیاز نیست.

چگونه قهرمانان موفق شدند بدون کابل ایمنی به این معروف در فضای بیرونی "شنا" کنند؟

دیمیتری پوبدینسکی:هیچ نظری ندارم. یک حرکت ناخوشایند - و شما از خانه ایستگاه دور خواهید شد.

شما به عنوان یک فیزیکدان در فیلم چه چیزی را اشتباه گرفتید؟

دیمیتری پوبدینسکی:گیج شده بود که چگونه با سوراخ کردن دستکش توانست حرکت خود را کنترل کند. به هر حال، اگر به مرکز ثقل نیرو وارد نکنید، پیچ خورده خواهید شد. و یافتن مرکز ثقل بسیار دشوار است.

خجالت آور بود که چگونه به طرز معروفی شیشه ترک خورده لباس فضایی را با نوار چسب مهر و موم کرد. این حتی یک موضوع قدرت نیست، بلکه چسبندگی و سفت بودن است - چگونه او به این سرعت همه چیز را کاملاً مهر و موم کرد، در حالی که در لباس فضایی نیز بود؟

با این حال، در تمام فیلم هایی که سفینه فضایی برای ایجاد گرانش مصنوعی می چرخد، نیروی کوریولیس در نظر گرفته نمی شود. او مدام شما را به کناری هل می داد.

در مریخ، گرانش 3 برابر ضعیف تر است. تو فیلم ندیدمش اما باید محسوس باشد: همان وزن مثلاً بیست کیلوگرمی به جای شصت کیلوگرم است.

نکته شرم آور دیگر وجود نورپردازی در داخل لباس فضایی است. هر راننده ای می داند که اگر چراغ در ماشین روشن باشد، بازتابی روی شیشه ظاهر می شود. در لباس فضایی هم همینطور خواهد بود. نور از سطح داخلی منعکس می شود و به سختی از طریق شیشه دیده می شود.

"مریخی". قاب فیلم

جدیدترین فیلم علمی تخیلی از کارگردان فیلم ستاره، ریدلی اسکات، یک فضانورد آینده نگر را نشان می دهد که برای اولین بار روی سطح ناهموار مریخ قدم می گذارد. این فیلم به صورت سه بعدی و به سبک مارول فیلمبرداری شده است. بیننده می تواند نمونه های جدید و ناشناخته قبلی از گرافیک کامپیوتری را در آنجا ببیند که کارگردان با کمک آنها پدیده های کیهانی جالبی مانند طوفان رعد و برق مریخی را بازسازی می کند.

کل گروه فیلم و سازندگان ویدیو مستقیماً با دانشمندان برتر ناسا کار می کنند تا دقیق ترین تصویر ممکن را ایجاد کنند. ما با داگ مینگ، دانشمند ارشد ناسا، در مورد نظر او در مورد آن مصاحبه کردیم. نگاه غیر معمولمشارکت.

"به طور کلی، من فکر می کنم این چیز بسیار بسیار جالبی خواهد بود. ما سخت کار می کنیم تا همه چیز را دقیقاً همانطور که هست بازسازی کنیم."

فیلم: مناظر صحرای مریخ بسیار متقاعد کننده به نظر می رسد: صخره های سنگی قرمز، گستره وسیعی از ماسه سنگی، که از ترکیبی از جلوه های دیجیتال و فیلم های اردن ایجاد شده است. آیا با آنچه در واقع وجود دارد مطابقت دارد؟

علم: «در واقع، تمام مدل‌های سطح سیاره بر اساس عکس های واقعیمریخ. ما چندین سفینه فضایی داریم و آنها بودند که در تهیه تصاویر به ما کمک کردند. مریخ سیاره ای است که توسعه و تغییر آن با سرعت نسبتاً سریعی اتفاق می افتد. به خصوص با توجه به اینکه یکی از بزرگترین آتشفشان ها در آن وجود دارد منظومه شمسی. اگرچه در کنار آتشفشان یک دره وجود دارد و اگر به آمریکا منتقل شود، از شرق تا ساحل غربی امتداد می یابد. سازندگان ویدیو واقعاً کار بسیار خوبی برای ایجاد چنین تصویر دقیقی انجام دادند."

فیلم: در فیلم، فضانورد مارک واتنی (دایمون) با استفاده از خاک مریخ و سیستم آبیاری موقت، سیب زمینی را در مریخ می کارد و می روید.

مینگ، دکترا و دانشمند خاک از دانشگاه تگزاس، گفت: "من قبلاً پیش بینی کرده بودم که اگر 30 سال بعد به ناسا بیایم چه کاری می توان انجام داد." "من مطمئن هستم که شما می توانید کمی خاک بردارید، مانند شخصیت اصلی فیلم، و سیب زمینی را در آنجا قرار دهید و آب اضافه کنید. اگر جایی نیتروژن وجود داشته باشد، می تواند شروع به رشد کند."

فیلم: واتنی برای پرورش سیب‌زمینی‌هایش، فضولات جامد انسان (مدفوع) فضانوردان خودش و سایر فضانوردان را به گیاه تغذیه کرد. بدین ترتیب او توانست تمام مواد مغذی لازم از جمله نیتروژن را در اختیار گیاه قرار دهد.

علم: "اگر من در مریخ بودم، همین کار را انجام می دادم." ما این کار را روی زمین انجام نمی دهیم زیرا نیازی به آن نیست. واقعیت داده شدهکاملا واقعی علاوه بر مدفوع می توان از ادرار نیز استفاده کرد. همچنین نیتروژن زیادی دارد."

فیلم: در واقع، مریخ یک سیاره بسیار "خشک" است. به منظور تامین آب برای سیب زمینی های خود، قهرمان یک سیستم آبیاری بداهه ایجاد کرد که در آن اکسیژن را از سیستم پشتیبانی حیات در زیستگاه خود از فضاپیمای باقی مانده، جایی که هیدروژن وجود داشت، سوزاند. مطمئناً اولین تلاش برای انجام چنین کاری با شکست انجامید.

مینگ گفت: "بله، می دانید، ما این لحظه را بسیار جالب دیدیم. شکی نیست که هیدروژن می سوزد. و اگر منبع اکسیژن داشته باشید، به طور بالقوه می توانید آب تولید کنید. از نظر تئوری، کار می کند، اما انجام آن در شرایطی که شخصیت اصلی در آن قرار می گیرد بسیار بسیار دشوار است."

فیلم: طوفان های گرد و غبار مریخ همراه با رعد و برق و گردبادهایی است که به طور ناگهانی ظاهر می شوند. واقعا درسته؟

علم: "بله، شخصیت اصلی در یکی از این مناطق است. طوفان های گرد و غبار اغلب در آنجا رخ می دهد. می توان گفت که آنها کل سیاره را در نوردیده اند. اما این پدیده خیلی سریع رخ می دهد. اگر ما واقعاً به آنجا می رسیدیم، دستگاه های ما می توانستند آن را پیش بینی کنند و ما موفق شدیم خود را پنهان کنیم."

فیلم: در قاب، چشم ما اغلب به یک خودروی شش چرخ می نشیند که به طرز وحشتناکی آشنا به نظر می رسد. چرا همه فضاپیماها و مریخ نوردها در فیلم ها شش چرخ دارند؟

علم: مینگ می گوید: «تعلیق چنین کشتی هایی می تواند بدون هیچ مشکلی بالا و پایین حرکت کند. "اگر موقعیتی اتفاق بیفتد که یکی از چرخ ها ناگهان معلوم شود که روی زمین نیست، در این صورت این کار با کار پنج چرخ دیگر تداخلی ایجاد نمی کند. مطلقاً تمام فضاپیماهای مریخ دقیقاً 6 چرخ دارند. برای ماموریت های سرنشین دار آینده، این چیز بسیار مهم است."

عکسی از فیلم "مریخی"، جایی که شخصیت اصلی مارک واتنی گلخانه ای برای پرورش سیب زمینی تجهیز می کند.

The Martian / شرکت فیلمسازی فاکس قرن بیستم، 2015

به گفته مرکز بین المللی سیب زمینی (CIP) در پرو در بیانیه مطبوعاتی منتشر شده در وب سایت این سازمان، نتایج اولیه آزمایش برای رشد سیب زمینی در شرایط مریخ مثبت بوده است. همانطور که توسط یک فیلم گرفته شده توسط یک دوربین در داخل یک ظرف مهر و موم شده نشان داده شده است، غده ها حتی در خاک نسبتا خشک و در فشار اتمسفر کم توانستند جوانه بزنند.

برای چندین سال، محققان آزمایشاتی را بر روی کشت محصولات در شرایطی که تا حد امکان به مریخ‌ها نزدیک است، انجام داده‌اند. دانشمندان امیدوارند با کمک آنها تعیین کنند که آیا گیاهان می توانند در سیاره دیگری زنده بمانند یا خیر، و همچنین چقدر برای مصرف انسان مناسب هستند. بنابراین، مطالعات نشان می‌دهد که برخی از فرهنگ‌ها واقعاً می‌توانند در فشار و رطوبت اتمسفر پایین وجود داشته باشند، اما تعداد چنین آزمایش‌هایی هنوز برای قضاوت صریح درباره زنده‌مانی گیاهان بسیار کم است.

آزمایش جدیدی توسط مرکز بین المللی سیب زمینی (CIP) و آژانس هوافضای ناسا در 14 فوریه 2016 راه اندازی شد. محققان دانشگاه مهندسی و فناوری پرو یک پلت فرم ویژه بر اساس ماهواره CubeSat ایجاد کرده اند که در آن دوربینی با خاک صحرای Pampa de la Hoya، یکی از خشک ترین مکان های روی زمین، قرار داده شده است. در داخل تأسیسات تحت فشار، کشاورزان دمای مریخ، فشار اتمسفر و سطوح مربوط به اکسیژن و دی اکسید کربن در هوا را بازتولید کردند. خاک با آبی که مواد مغذی در آن حل شده بود (حدود ترکیب شیمیاییخاک و کودها، محققان چیزی گزارش نمی کنند، با این حال، شایان ذکر است که خاک واقعی مریخ حاوی مقدار زیادی نمک اسید پرکلریک (پرکلرات) است.

وضعیت گیاهان با استفاده از یک دوربین نصب شده بر روی CubeSat اصلاح شده، که زمین را به صورت شبانه روزی نظارت می کرد، بررسی شد. معلوم شد که سیب زمینی می تواند حتی در خاک خشک جوانه بزند (این ویدئو گیاهان کاشته شده در سال 2017 را نشان می دهد). علاوه بر این، به گفته والتر آموروس، یکی از شرکت کنندگان در پروژه، کشاورزان موفق به تهیه غده شدند، اما چیزی در مورد کیفیت و مناسب بودن آنها برای غذا گزارش نشده است. محققان همچنین نمی گویند که چه نوع سیب زمینی برای این آزمایش استفاده شده است.

کارشناسان به این نتیجه رسیدند که مستعمره‌نشینان آینده احتمالا هنوز هم می‌توانند در مریخ سیب‌زمینی بکارند، اما برای این کار باید ابتدا خاک را اشباع کنند. مواد مغذیو آن را شل کنید تا غده ها هوا و آب کافی دریافت کنند. در آینده، متخصصان کشاورزی قصد دارند به تحقیقات خود ادامه دهند و حداقل کافی برای رشد سیب زمینی را تعیین کنند.

این دومین آزمایش مرکز بین المللی سیب زمینی است. همانطور که دانشمندان در سال گذشته گزارش دادند، برای او 100 نوع سیب زمینی، که قبلا برای بقا در شرایط "مریخی" آزمایش شده بود، مورد آزمایش قرار گرفت. در میان نامزدهای انتخاب شده، 40 گونه در آند در شرایط صخره ای و خشک رشد می کنند و در برابر تغییرات شدید آب و هوایی مقاومت می کنند، در حالی که 60 گونه باقی مانده گونه های اصلاح شده ژنتیکی هستند که برای زنده ماندن در خاک هایی با محتوای آب و نمک کم سازگار هستند.

در سال 2015، دانشمندان هلندی نیز آزمایشی را روی کشت محصولات کشاورزی انجام دادند. آنها ده گونه از گیاهان در خاک هستند که تا حد امکان شبیه به خاک مریخ و ماه هستند. علیرغم اینکه محققان موفق به بدست آوردن محصول شدند، شایان ذکر است که تمامی نمونه ها در شرایط گلخانه ای در دما، رطوبت و روشنایی ثابت بودند.

کریستینا اولاسویچ

مستعمرات آینده در مریخ، که ساکنان زمین انتظار ایجاد آنها را دارند، از اولین مهاجران نه تنها به شجاعت و استقامت نیاز دارند، بلکه به توانایی تهیه غذا برای خود نیز نیاز دارند. برای انجام این کار، متخصصان مرکز بین المللی سیب زمینی آزمایشی را در سال 2016 آغاز کردند تا این گیاه را در شرایط شدید. پس از انجام یک سری آزمایش، آنها بیانیه ای دادند که طبق داده های اولیه، سیب زمینی می تواند در خاک خشک و شور در شرایط جوی سیاره سرخ رشد کند.

برای آزمایش اینکه آیا سیب زمینی می تواند با چنین محیطی سازگار شود یا خیر، دانشمندان از ظرفی استفاده کردند که توسط متخصصان دانشگاه مهندسی و فناوری (UTEC) در لیما بر اساس ماهواره کوچک CubeSat ساخته شده بود. آنها خاکی مشابه خاک مریخ قرار دادند - نمونه های خشک و غنی از نمک از صحرای پامپاس د لا هویا در جنوب پرو گرفته شد.

این نصب ترکیب جو مریخ را بازسازی کرد - حاوی 95٪ دی اکسید کربن و تنها حدود 1٪ اکسیژن است.

فشار در محفظه نیز مناسب بود، بیش از 100 برابر کمتر از زمین. محققان همچنین دمای شب و روز را در سیاره سرخ با افت شدید شبیه سازی کردند. خاک با آب اشباع شده با مواد مغذی آبیاری شد.

در همان زمان، آزمایش‌کنندگان مشاهده کردند که چگونه در شرایط سخت رشد می‌کنند. انواع متفاوتسیب زمینیها. بنابراین آنها موفق شدند پایدارترین را تعیین کنند. روند ظهور جوانه ها روی غده ها بر روی ویدئو ضبط شد.

خولیو والدیویا-سیلوا، محقق از UTEC، گفت: "کشیدن سیب زمینی در شرایطی مشابه مریخ بخش مهمی از آزمایش است." ما می خواهیم بفهمیم چه هستند حداقل الزاماتبرای رشد او

تیم تحقیقاتی نه تنها به این موضوع که مهاجران چگونه غذای خود را در سیاره ای دیگر تامین کنند، علاقه مند نیستند.

آنها استدلال می کنند که انتخاب مقاوم ترین انواع سیب زمینی به مقابله با تهدید گرسنگی در زمین کمک می کند.

به گفته آنها، بی تکلف ترین گونه ها به تغذیه ساکنان مناطقی از سیاره ما کمک می کند که در آن تغییرات آب و هوایی نامطلوب قبلاً رخ داده است یا به زودی انتظار می رود و عملکرد محصول در معرض تهدید است.

• pixabay.com

باغی با سرب و جیوه

در همان زمان، گروه های تحقیقاتی دیگر موفق شدند نه تنها از در دسترس بودن غذا برای فاتحان فضا، بلکه از تنوع آن نیز مراقبت کنند.

متخصصان دانشگاه واگنینگن هلند از سال 2013 بر روی این مشکل کار می کنند. سپس یک سری آزمایش کامل برای کشف چگونگی رشد گیاهان خوراکی در ماه و مریخ راه اندازی شد.

دانشمندان با کاشت 10 نوع گیاه شروع کردند: 6 دانه و 4 نوع سبزی. برای بازسازی خاک مریخ، نمونه هایی از آتشفشان Mauna Loa استفاده شد. و برای شبیه سازی ماه، نمونه ها از صحرای آریزونا گرفته شد. تجربه موفقیت آمیز بود: گیاهان جوانه زدند.

محققان دریافتند که بدترین چیز برای گیاهان روی ماه خواهد بود. با این حال، کارشناسان هلندی سعی نکردند ترکیب جوی را که در آن پتانسیل گیاهان را آزمایش کردند، تغییر دهند. طبق نتایج آنها، گیاهان باید تحت نوعی کلاهک رشد کنند. هوای آنجا شبیه زمین خواهد بود. علاوه بر این، دانشمندان از محصولات زراعی محافظت خواهند کرد تاثیرات مضرپوشش گازی مریخ و از تشعشعات.

• pixabay.com

با این حال، دانشمندان جرات نکردند گیاهانی را که در نتیجه آزمایش رشد کرده بودند امتحان کنند: آنها معتقد بودند که میوه هایی که خاک "مریخی" به دست می دهد به دلیل محتوای بالای سرب، آرسنیک، جیوه و آهن در آن خطرناک است.

تا جولای 2016 بود که تیمی از دانشگاه واگنینگن برای اولین بار تلاش کردند تا دریابند آیا سبزیجات، غلات و لوبیاهای کشت شده در مریخ خوراکی هستند یا خیر. معلوم شد که محتوای مواد بالقوه خطرناک در تربچه، نخود، چاودار و گوجه فرنگی از حد مجاز فراتر نمی رود.

اکنون محققان به آزمایشات و آزمایش با موجودات زنده ادامه می دهند. در فوریه 2017، گروهی از محققان شروع به مشاهده حیات کرم ها در خاک مورد مطالعه کردند. متخصصان آنها را با بقایای برداشت "مریخی" سال گذشته تغذیه می کنند. هنوز هیچ نتیجه موقتی اعلام نشده است. البته باید توجه داشت که موفقیت تجربیات مشابهاین بدان معناست که حداقل می توان یک اکوسیستم کوچک خود نگهدار در مریخ یا ماه ایجاد کرد.