Kosmik əkinçilik (space farming) - AQRAR XEBER

5 Nisan 2020 Pazar

Kosmik əkinçilik (space farming)

Yazar: Elçin Nəsirov


Beynəlxalq Kosmik Stansiyada (ISS) aparılan çoxsaylı təcrübələr arasında kosmik tarlalarla əlaqədar aparılan təcrübələrdə yer almaqdadır. Stansiyadakı ilk istixana kosmonavtlar tərəfindən 2002-ci ildə qurulmuşdur. Kosmik əkinçiliklə bağlı problemləri bir neçə başlıq altında qruplaşdıra bilərik: Bunlardan:
Cazibə qüvvəsinin (Gravity) az olması: Bitkilər kök və gövdələrinin yönəliminə əsasən böyümələri haqqında bilgini cazibə qüvvəsi sayəsində əldə edirlər.  Bu səbəbdən dolayı Mars və Ay kimi cazibə qüvvəsinin az olduğu yerlərdə bitkilərin yetişdirilməsi çox çətindir. Bunun üçün də ilk araşdırmalar, bitkilərin daha az cazibə mühitində yetişdirilə bilməsi üzərinə olmuşdur. 1980 və 1990-cı illərdə kosmosa göndərilən kosmik gəmilərin demək olar ki, hər birində təcrübə üçün göndərilən bitkilər var idi. İnsan bədəninin düzgün şəkildə fəaliyyətinə davam etməsi üçün cazibə qüvvəsinə ehtiyacı olduğu kimi, bitkilərin də böyüməsi üçün cazibə qüvvəsinə ehtiyacı olduğu düşünülür. Kosmosda yetişdirilməyə çalışılan  bitkilərin çoxu qəribə genetik mutasiyalar keçirmiş,  bir çoxu gözlənilməz və arzuolunmaz şəkildə böyümüş və bəziləri isə heç böyüməmişdir.

Fərqli torpaq quruluşu: Cazibə qüvvəsinin az olması “bitki-torpaq” münasibətlərinə də təsir edir. Torpaq quruluşunun dünyadakından fərqli olması bu təsiri daha da gücləndirir. Yer kürəsindəki torpaqdan daha sərt torpaq quruluşu daha az cazibə qüvvəsi altında torpaqdakı hava axınına mane olur. Bunun üçün, kosmik gəmilərdə bitkilərlə bərabər onların yetişdirilməsi üçün torpaq da götürülür. Əsasən bazalt və digər vulkanik materiallardan ibarət olan Ay regolitində bir neçə təcrübə aparılsa da, bu torpağın bitki yetişdirmək üçün yararlı olub olmadığını söyləməyə yetəcək qədər təcrübə aparılmamışdır.
Süni işıqlandırma: Dünyadakı bitkilər günəş işığı qəbul etmədə heç bir problem yaşamırlar. Kosmosda isə bu mühiti yaratmaq üçün alimlər bitkiləri aldatmaq məcburiyyətində qalırlar. Bundan dolayı, böyümə kapsullarında istifadə ediləcək işığın növü və digər xüsusiyyətləri çox əhəmiyyətlidir. Süni işıqlandırmada LED adı verilən kiçik ve davamlı işıq mənbələrindən istifadə olunur. Yaponiyada köhnə bir fabrikada qurulmuş tarlada, LED işıqları ilə süni gecə-gündüz yaradılaraq, normal bir tarladan iki qat daha artıq, gün ərzində 10.000 kahı yetişdirilmişdir. Fotosintez prosesinin də diqqətlə idarə olunduğu bu 16 mərtəbəli tarlada 17.500 LED işıq mənbəyi istifadə olunmuşdur. Bu və buna bənzər süni işıqların istifadə olunduğu qapalı tarlalar, kosmik əkinçilikdə də uğurlu nəticələr əldə ediləcəyinə işarədir.


Məhdud ərazi: Araştırmacılar daha irəli gedərək, kosmosda nə qədər insan nüfusunun dünyadakı resurslara ehtiyac olmadan yaşaya biləcəyini hesablamışlar. Bunun üçün asteroidlər, xüsusilə tərkibində üzvi birləşmələrin çox olduğu bilinən karbon tipli C-asteroidlər üzərində araştırmalar aparılmışdır. Yeni Zelandiyadakı Linkoln Universitetindən Michael Mautner, bu asteroidlərin bitkilər üçün yüksək qida mənbəyi olduğunu söyləyir. Michael Mautner, C tipli asteroidlərdən yerə düşən meteoroidlər üzərində bəzi bitkilər yetişdirmişdir. Bu meteoroidlərin tərkibini təhlil edən Mautner, 200 km enində bir asteroiddə 10,000 nəfər əhalinin milyard il ərzində yaşamasına yetəcək qədər gübrə və üzvi birləşmələrin olduğunu hesablamışdır.
 “Günəş sistemindəki bütün karbon tərkibli asteroidlər toplanarsa, bir milyard insan üçün bir milyard il kifayətdir." deyə bir təxmin irəli sürmüşdür. Ardından “hələ yetişməmiş kosmik kahılarımıza güvənərək də yola çıxa bilmərik” deyə xəbərdarlıq etmişdir. İlk öncə insan nəslinin Yer üzündə yaşamasını təmin etməliyik ki, növbəti addım kosmosa açılmaq olsun (Mautner 2014)


         Hal hazırda araştırmacılar Beynəlxalq Kosmik Stansiyada (ISS) yeni bir kapsul hazırlamışlar. Bu kapsul torpağın nəmini, işığı, havanın temperaturunu, rütubəti, karbon dioksidi və bitkilərin böyüdükcə havaya buraxdığı bir hormon olan etileni nəzarət altında tutur. Sistem kosmonavtlar tərəfindən bir dəfə qurulduqdan sonra, qalan hissəsi Wisconsin Universitetindən uzaqdan idarəetmə ilə nizamlanır və müntəzəm olaraq yoxlanılır. Araştırmacılar ilk təcrübələrini Arabidopsis thaliana adlı bitki üzərində aparmışlar. Təcrübənin sonunda bitkidən toxum alınmış və eyni zamanda bu toxumların 92%-i cücərmişdir. ISS-də yetişdirilən bitkilərlə dünyada yetişən eyni bitki arasında cüzi fərqlər olmuşdur. Kosmosdakı bitkilərin toxumlarının zülal tərkibi dünyadakılardan biraz fərqli olmuş. Eyni zamanda bitkilərin budaqları da bir az fərqli istiqamətlərdə böyümüşdür. Araştırmacılar bunların kiçik detallar olduğunu söyləyirlər.
NASA və kimya şirkəti BASF kosmik əkinçilik ilə əlaqədar araşdırmalarına davam etməkdədirlər. Aparılan araştırma və təcrübələrin sonucu hər kəs tərəfindən maraqla gözlənilməktədir.


Ədəbiyyat

Marin F, Beluffi C, Taylor R, Grau L. (2018) Numerical constraints on the size of generation ships from total energy expenditure on board, annual food production and space farming techniques. JBIS - Journal of the British Interplanetary Society, 71(10), 382–393.

Wheeler RM (2017) Agriculture for space: People and places paving the way. Open Agriculture 2(1):14–32. https://doi.org/10.1515/opag-2017-0002

Wamelink, GWW, Frissel JY, Krijnen WHJ, Verwoert MR,  Goedhart PW (2014) Can plants grow on mars and the moon: A growth experiment on mars and moon soil simulants. PLoS ONE, 9(8). https://doi.org/10.1371/journal.pone.0103138