مصر: ايهاب محمد زايد
لقد تم النظر في النظم الزراعية للفضاء منذ أوائل القرن العشرين. بدأ الأمر كله بعمل كونستانتين تسيولكوفسكي، عالم الصواريخ السوفييتي الذي كان رائدًا في نظرية الملاحة الفضائية. أثناء تطوير تسيولكوفسكي لرياضيات دفع السفن الفضائية، تصور دفيئات معزولة في الفضاء حيث يمكن أن يتعايش البشر والنباتات. سيعطي البشر ثاني أكسيد الكربون، بينما ستوفر النباتات الغذاء والأكسجين، لتشكل صورة مصغرة للأرض.
بحلول الخمسينيات من القرن العشرين، بدأت القوات الجوية الأمريكية بالتعاون مع وكالة ناسا في تطوير أنظمة دعم الحياة القائمة على الطحالب للمسافرين المحتملين إلى الفضاء.
وفي السبعينيات والثمانينيات، ذهب السوفييت إلى أبعد من ذلك من خلال نقل محاصيل مثل البصل والكتان إلى محطاتهم الفضائية الأولى، مما أظهر أن النباتات الحية يمكن أن تزدهر في الجاذبية الصغرى. وفي الوقت نفسه، قاموا ببناء موائل معزولة ومغلقة على الأرض، مشابهة لدفيئات تسيولكوفسكي، لاستكشاف كيف يمكن للنباتات توفير الغذاء والتعامل مع النفايات البشرية دون الحاجة إلى مساعدة خارجية.
ومنذ ذلك الحين قطعت ناسا شوطا طويلا. نجح عالم النبات الفلكي في مركز كينيدي للفضاء التابع لناسا، جيويا ماسا، في إجراء تجربة البستنة الفضائية – نظام إنتاج الخضروات – الذي كان يزرع المحاصيل من البذور في محطة الفضاء الدولية منذ عام 2014.
النظام بسيط وسهل الاستخدام، ويوجد في وحدة بحجم ثلاجة صغيرة ومصمم لتفاعل الطاقم. يقوم رواد الفضاء بتحميلها بأكياس النمو، التي تحتوي على بذور معلقة في طبقة طينية مغلفة ومشربة بأسمدة خاصة. ثم يبذل الطاقم قصارى جهدهم لتعزيز النمو من خلال التحكم في مصابيح LED الملونة والمراوح الكهربائية.
يعتبر الري من أصعب المشاكل التي يجب حلها. في الجاذبية الصغرى، يعمل الماء بطريقة غير متوقعة، ويكون توقع حركته أكثر صعوبة بكثير، وبالتالي يمكن للقطرات أن تغرق الجذور وتجففها. على الرغم من أن المشكلة لم يتم حلها، إلا أن طاقم محطة الفضاء الدولية (ISS) تمكن من إنتاج مجموعة متنوعة من الخضار “الاختيار والأكل” مثل الخس الروماني والملفوف واللفت. الناتج قليل، ولا يقدم سوى مذاق الخضروات الطازجة لرواد الفضاء، ولكن حتى ورقة واحدة من الخس كل شهر قد تحدث فرقًا كبيرًا بعد أسابيع من الطعام اللطيف.
تقدم سريعًا حتى عام 2022
مهمة “الحمص في الفضاء” – بقيادة يوناتان وينتراوب (جامعة ستانفورد)، تدور حول زراعة الحمص في الفضاء. ستحقق هذه التجربة تقدمًا أساسيًا في البيولوجيا التركيبية وعلم الوراثة الضوئية، لدعم الدفيئة المصغرة التي أنشأتها مستوطنات حيفا الفضائية، من خلال إجراء تجربة نمو الحمص في محطة الفضاء الدولية.
تشارك مجموعة حيفا في تخطيط مشتل صغير ووضع بروتوكول تغذية يعتمد على معرفتنا والمغذيات النباتية المبتكرة.
يمكن أن يكون إتقان تقنيات التحكم (جزء من مجال يسمى البيولوجيا التركيبية) ضروريًا لزراعة المحاصيل في محطة فضائية أو على القمر أو الكواكب الأخرى – لأنه قد يسمح للنباتات بالتبرعم أو الفاكهة عند الطلب، مما يجعلها غذاء أكثر موثوقية. مصدرًا لرواد الفضاء، مقارنة بالنمو غير المتوازن للطبيعة.
انطلقت تجربة الحمص الفضائي إلى محطة الفضاء الدولية في أوائل عام 2022، حيث ستسافر على أحد صواريخ SpaceX التابعة لإيلون ماسك كجزء من رحلة استكشافية خاصة عبر اكسيوم سبيس، وهي أول مهمة إلى المحطة الفضائية سيكون لها طاقم خاص بالكامل.