علماء يبتكرون طريقة لزراعة النباتات دون تربة أو ضوء نهار

تمكّن علماء في القارة الجنوبية، من حصد أول محصول خضراوات زرعت دون تربة أو ضوء نهار أو مبيدات كجزء من مشروع مخصص لمساعدة رواد الفضاء على زراعة الغذاء الطازج والنباتات الأخرى، كجزء من مشروع "Eden ISS" ، كان الباحثون يحاولون زراعة النباتات في المنطقة المقفرة لعدة سنوات.

وتمكن الخبراء من زراعة مجموعة متنوعة من الخضار لصنع سلطة كاملة دون استخدام التربة أو ضوء النهار أو المبيدات الحشرية، ويهدف المشروع على المدى الطويل مساعدة رواد الفضاء في إنشاء مستعمرات ذاتية الاستدامة على سطح المريخ وفي أماكن أخرى في الفضاء السحيق.

وكشف الباحثون في محطة “نيوماير” الثالثة الألمانية، أنهم قطفوا 3.6 كيلوغرام من مكونات السلطة الخضراء، 18 حبة خيار، و70 فجلة زرعت داخل دفيئة زجاجية عالية التقنية فيما كانت درجات الحرارة خارجها تقل عن 20 درجة مئوية تحت الصفر (-4 درجة فهرنهايت).

وقال بول زابيل ، وهو مهندس مشارك في المشروع ، لصحيفة "Deutsche Welle": بعد زرع البذور في منتصف فبراير/ شباط ، كان علي التعامل مع بعض المشاكل غير المتوقعة ، مثل إخفاقات النظام البسيطة والعواصف القوية في أكثر من عام"."

لحسن الحظ ، يمكن إصلاح كل هذه الأشياء والتغلب عليها"، وقال مركز الفضاء الألماني (DLR) ، الذي ينسق المشروع ، إنه بحلول شهر مايو/ أيار ، يأمل العلماء في جني ما بين 9 إلى 11 رطلاً (أربعة أو خمسة كيلوغرامات) من الفاكهة والخضروات في الأسبوع.
 
وزرعت النباتات باستخدام دورة مياه قابلة لإعادة الاستخدام ونظام التغذية ، وإضاءة LED ومستويات من ثاني أكسيد الكربون تتم مراقبتها بعناية لتكرار الظروف الطبيعية.

ويعتبر تقدم ونجاح الدراسة يبشر بالخير في التطبيقات المتعلقة بالبعثات الفضائية المستقبلية.ويعيش رواد الفضاء في الوقت الحالي على الأغذية المجففة ، وهي مثالية للمدة الحالية للبعثات ، لكن هذا سيكون مستحيلاً بالنسبة لاستكشاف الفضاء السحيق.

إن الحجم والوزن الهائلين اللازمين للحفاظ على حياة رواد الفضاء من شأنه أن يؤدي إلى زيادة هائلة في كمية الوقود اللازم للصواريخ ، ويستبعد ذلك كمصدر للمغذيات للبعثات إلى المريخ.

ونتيجة لذلك ، سيضطر رواد الفضاء إلى زراعة طعامهم لمواجهة المجاعة.

ونجحت"ناسا" بزراعة الخضراوات على متن محطة الفضاء الدولية، قال دانيال شوبرت من مركز الفضاء الألماني إن مشروع القارة القطبية الجنوبية يهدف إلى إنتاج مجموعة كبيرة من الخضراوات التي يمكن أن تنمو ذات يوم على المريخ أو القمر.

وتحاول ناسا القيام بذلك منذ وقت طويل، حيث نجح رائد الفضاء سكوت كيلي في زراعة زهرة الزينيا أثناء استكشاف الفضاء.بالإضافة إلى هذا، نجح زملاؤه في الفضاء المسافرين على متن محطة الفضاء الدولية (ISS) في زراعة خس رومين أحمر.

في حين نجحت ناسا في زراعة النباتات على نطاق صغير في المدار ، عملت وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) على تحديد كيفية نمو النباتات على المدى الطويل في الفضاء.

ويتكون مشروع "Eden ISS" من حاويتين للشحن تنقسمان إلى ثلاثة أقسام متميزة ويتم تشغيل المرفق من قبل أحد أفراد الطاقم ، مع التركيز بشكل كبير على المراقبة عن بعد للعمليات.

تحتوي التجربة الدولية على أنظمة دعم الحياة التي تستخدم البول المعاد تصنيعه لإنتاج السماد فهو لديه القدرة على أن يكون رصيدًا قيمًا في نمو وتخصيب النباتات في البعثات الفضائية على المدى الطويل حيث يحتوي البول البشري على 95 في المئة من المياه ، أما نسبة 5 في المئة المتبقية فهي تتكون من النيتروجين والبوتاسيوم والعناصر الأخرى التي تستخدمها النباتات للنمو.

ونشر فريق بقيادة الدكتور فيديريكو ماغي في جامعة سيدني بأستراليا نتائج دراسة بحثت في كيفية امتصاص النباتات المغذيات من البول البشري.وقال عالم النبات الدكتور أبراهام نوي-هايز من معهد ريتش إيرث في جيلفورد ، فيرمونت ، الذي لم يشارك في البحث ، لـ نيو ساينتست: "إذا كنت تحاول العمل بشكل مستقل وتزرع الطعام ، فستحتاج النباتات إلى الأسمدة."

والأسمدة الوحيدة التي ستكون متاحة ستكون النفايات البشرية."