قد تواجه صعوبة في الحفاظ على نبات أصيص حيًا في غرفة معيشتك، لكن البشر الذين سيطأون أقدامهم على القمر سيواجهون تحديًا أكبر بكثير في مجال البستنة.
ستقوم ناسا بزراعة نباتات بما في ذلك طحالب البط والرشاد والبراسيكا في دفيئة قمرية صغيرة عندما تعيد مهمة أرتميس 3 البشر إلى القمر.
تعد التأثيرات القمرية على النباتات الزراعية، أو LEAF، واحدة من التجارب الثلاث التي تم اختيارها للذهاب إلى القمر في عام 2026.
وستكون هذه هي المرة الأولى التي تحاول فيها وكالة الفضاء الأمريكية زراعة نباتات على القمر، ويمكن أن تكون المفتاح لتغذية البعثات الفضائية المستقبلية.
يقول نائب مدير وكالة ناسا، بام ميلروي: “تم اختيار هذه الأدوات الثلاثة المنشورة لبدء التحقيقات العلمية التي ستتناول الأهداف العلمية الرئيسية للقمر والمريخ”.
أعلنت وكالة ناسا عن خطط لزراعة النباتات على القمر كجزء من مهمة Artemis III التي ستعيد البشر إلى سطح القمر، كما هو موضح في هذا المفهوم الفني لناسا
تم تصميم تجربة LEAF بواسطة شركة Space Lab Technologies ومقرها كولورادو لاختبار كيفية صمود النباتات المختلفة في ظروف الفضاء.
سينشر رواد الفضاء سلسلة من “غرف النمو”، تحتوي كل منها على عينة من نبات الرشاد، أو الطحلب البطي، أو نبات براسيكا رابا الأحمر والأخضر – المعروف أيضًا باسم بذور اللفت أو نبات ويسكونسن السريع.
ستحمي هذه الكبسولات النباتات من الإشعاع الزائد وأشعة الشمس وفراغ الفضاء بينما تسمح لرواد الفضاء بمراقبة نموها.
ومن المأمول أن تلعب النباتات الثلاثة المختارة دورًا مهمًا في إنشاء مستعمرات بشرية خارج حدود الأرض.
تقول كريستين إسكوبار، نائبة رئيس شركة Space Lab Technologies: “سيكون هذا البحث خطوة محورية نحو فهم كيفية استخدام الزراعة في الفضاء لدعم الطاقم البشري، مما يمهد الطريق لاستكشاف القمر بشكل مستدام وحتى البعثات إلى المريخ”.
تم اختيار رشاد ثال لأنه تم رسم شفرته الوراثية بالكامل.
وهذا يعني أن العلماء سيكونون قادرين على معرفة ما إذا كان التعرض للإشعاع قد تسبب في أي طفرات في الحمض النووي – وهو مصدر قلق كبير يتجاوز حماية المجال المغناطيسي للأرض.
اختارت وكالة ناسا نبات الرشاد لاستخدامه في تجارب الفضاء نظرًا لأنه تم رسم خرائطه وراثيًا بالكامل، وهذا يعني أنه يمكن للعلماء بسهولة معرفة ما إذا كان قد تم تحوره بواسطة الإشعاع الفضائي
وفي الوقت نفسه، فإن طحلب البط ليس له جذور أو سيقان.
ومع شكله الكروي، من المأمول أن يثبت أصغر نبات مزهر في العالم قدرته على التكيف مع الظروف الفضائية.
غالبًا ما ينتشر طحلب البط شديد التحمل وسريع النمو ليغطي البرك والبحيرات بأكملها على الأرض.
ومع ذلك، في الفضاء، لا يشكل طحلب البط مصدر إزعاج، بل هو محصول غني بالبروتين ومصدر محتمل لكميات هائلة من الأكسجين.
وإلى جانب نبات براسيكا رابا – وهو أحد أقارب الكرنب والبروكلي سريع النمو – يمكن أن يوفر كلاً من أنظمة التغذية ودعم الحياة لمستعمرة فضائية مستقبلية.
وتضيف السيدة إسكوبار أن شركة Space Lab Technologies تخطط لإنشاء “الموارد التي يحتاجها الناس للعيش والعمل في الفضاء بشكل مستدام، حتى يتمكنوا من استكشاف المزيد والبقاء لفترة أطول”.
طحلب البط (في الصورة) ليس له سيقان أو جذور، ومن المأمول أن يجعله هذا مقاومًا بشكل فريد لظروف الفضاء منخفضة الجاذبية
وهذه ليست المرة الأولى التي تتم فيها زراعة النباتات في الفضاء، ولكنها أول محاولة لناسا لزراعة النباتات على سطح القمر.
على مر السنين، أدت العديد من التجارب على متن محطة الفضاء الدولية إلى زراعة كل شيء بدءًا من الفجل وحتى عباد الشمس في الجاذبية الصغرى.
وفي عام 2022، تمكنت دراسة ممولة من وكالة ناسا من زراعة النباتات في عينات من المواد الموجودة على سطح القمر، والمعروفة أيضًا باسم الثرى.
في حين أن النباتات لم تكن قوية مثل تلك التي تنمو في تربة الأرض، إلا أنها كانت قادرة على النمو والبقاء على قيد الحياة في مزيج الصخور والمعادن والزجاج الذي يشكل الثرى القمري.
وفي عام 2019، تمكنت وكالة الفضاء الصينية من إنبات نبتة قطن على الجانب المظلم من القمر على متن مهمة تشانغ آه 4.
ومع ذلك، قُتل النبات قبل إجراء المزيد من الملاحظات عندما عانت الكبسولة من فشل في التحكم الحراري.
نجحت وكالة ناسا في زراعة نبات قريب من نبات الرشاد في مادة سطح القمر، أو الثرى، على الرغم من أن النباتات (في الصورة) لم تكن قوية مثل تلك التي تنمو في تربة الأرض
المهمتان الأخريان المقرر أن ترافقا LEAF هما محطة مراقبة البيئة القمرية (LEMS) ومحلل العزل الكهربائي القمري (LDA).
إن LEMS عبارة عن مجموعة من أجهزة قياس الزلازل المستقلة التي ستراقب بعناية الزلازل القمرية من أجل الحصول على فهم أفضل لبنية القمر.
سوف يقوم LDA بقياس قدرة الثرى على نشر المجال الكهربائي الذي يعد خاصية أساسية في البحث عن الجليد والمواد المتطايرة الأخرى.
إذا سارت الأمور كما هو مخطط لها، فسوف تهبط هذه التجارب الثلاث على سطح القمر جنبًا إلى جنب مع أربعة رواد فضاء في مكان غير مؤكد بعد في مكان ما حول القطب الجنوبي للقمر.
ويُعتقد أن هذه المنطقة يمكن أن تحتوي على مياه في رواسب جليدية، وهو ما سيكون أمرًا حيويًا لإقامة تواجد طويل الأمد على القمر الصناعي.
براسيكا رابا (في الصورة)، المعروف أيضًا باسم بذور اللفت، هو أحد أقارب الكرنب سريع النمو للغاية ويمكن أن يوضح ما إذا كان من الممكن زراعة المحاصيل الغذائية على القمر
يقول جويل كيرنز، نائب المدير المساعد للاستكشاف في مديرية المهام العلمية التابعة لناسا: “ستكون هذه الأدوات العلمية الثلاثة أول فرصة لنا منذ أبولو للاستفادة من القدرات الفريدة للمستكشفين البشريين لإجراء علوم قمرية تحويلية”.
ومع ذلك، تؤكد ناسا أنه لا يوجد ضمان بأن أيًا من التجارب ستطير على متن Artemis III حيث سيتم اتخاذ “القرارات الواضحة” في وقت لاحق.
ولم يتم الإعلان بعد عن الطاقم البشري، الذي سيكون أول من يعود إلى القمر منذ عام 1972.
واقترحت وكالة ناسا أن يكون أحد أفراد الطاقم على الأقل من الإناث والآخر من ذوي البشرة الملونة.
وبشكل منفصل، قدمت وكالة ناسا بعض الاقتراحات بأن رائد فضاء بريطاني قد يطأ قدمه على القمر كجزء من مهمة أمريكية قبل عام 2030.
وتضيف السيدة ميلروي: “يمثل أرتميس حقبة جديدة وجريئة من الاستكشاف، حيث يؤدي الوجود البشري إلى تضخيم الاكتشافات العلمية.
“مع هذه الأدوات المبتكرة المتمركزة على سطح القمر، نحن نبدأ رحلة تحويلية.”