เกษตรอวกาศ เคยสงสัยไหมว่าเราจะสร้างบ้านและขยายพื้นที่ใกล้เคียงที่ใด ในขณะที่เราใช้ที่ดินที่เอื้อต่อการอยู่อาศัยของโลก มากขึ้นเรื่อยๆบางทีพื้นที่อาจจะเป็นชานเมืองต่อไป แต่ก่อนที่เราจะเริ่มส่งเด็กๆขึ้นรถ โรงเรียนในอวกาศ เราต้องหาวิธีใหม่ๆในการทำงานประจำวันให้สำเร็จในอวกาศ เช่น การปลูกอาหาร องค์กรระหว่างประเทศกำลังอุทิศเวลา
และทรัพยากรเพื่อพัฒนาการดำรงชีวิตของมนุษย์ที่อยู่นอกโลกซึ่งในเป้าหมายของโครงการอวกาศบางส่วน ได้แก่ การกลับสู่โลกที่กำลังจะมาถึงและการตั้งถิ่นฐานของดวงจันทร์ ในท้ายที่สุด พร้อมกับการเดินทางของมนุษย์ไปยังดาวอังคาร ที่รอดำเนินการสถานีอวกาศนานาชาติ
โดยที่จะจัดให้มีแพลตฟอร์มความร่วมมือสำหรับการวิจัยความท้าทายที่สำคัญของการให้มนุษย์อยู่ในอวกาศเป็นระยะเวลาที่ยั่งยืน และนักวิจัยต้องเอาชนะความท้าทายเหล่านี้ก่อนที่เที่ยวบินที่ยาวนานและที่อยู่อาศัยถาวรในอวกาศจะเกิดขึ้นได้แกลเลอรี่ภาพนักบินอวกาศ การทำฟาร์มในอวกาศจำเป็นต้องมีความเข้าใจมากขึ้นหากมนุษย์ต้องอยู่รอดในอวกาศ
โดยปราศจากการติดต่อจากโลกตลอดเวลา การทำฟาร์มอวกาศหมายถึงการปลูกพืชในอวกาศ เมื่อมองแวบแรกสิ่งนี้อาจดูไม่ยุ่งยากนัก แต่คุณสมบัติโดยธรรมชาติของอวกาศและความสามารถของเราในการเดินทาง และใช้ชีวิตในสภาพแวดล้อมนั้นทำให้สถานการณ์ซับซ้อนขึ้นอย่างมากโชคดีที่สถานีอวกาศนานาชาติมีทีมนักบินอวกาศ ทั้งหมด ไม่จำเป็นต้องใช้สีเขียว
จากทั่วโลกที่เชี่ยวชาญในสาขาวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมที่หลากหลาย นักบินอวกาศทำการทดลองและพัฒนาความรู้ของเราในการเพาะปลูกพืชในอวกาศ รวมถึงสาขาวิทยาศาสตร์ที่สำคัญอื่นๆอีกมากมาย นักวิจัยและนักวิทยาศาสตร์ที่อยู่นอกโลกจะวิเคราะห์ผลลัพธ์และทำการทดลองของตนเอง คิดทฤษฎีใหม่ๆและวิธีแก้ปัญหาที่เป็นไปได้เพื่อทดสอบ
ความท้าทายของการทำฟาร์มอวกาศ เพื่อให้เข้าใจถึงความท้าทายของการทำฟาร์มในอวกาศ ลองพิจารณาองค์ประกอบบางอย่างที่ส่งผลต่อการเติบโตของพืชในอวกาศ การทดลองทำฟาร์มในอวกาศในปัจจุบันตรวจสอบแง่มุมต่างๆของการทำฟาร์มในภาวะไร้น้ำหนัก คำที่ใช้อธิบายสภาพแวดล้อมที่มีแรงโน้มถ่วง น้อยหรือไม่มีเลย
การทดลองเหล่านี้อาจเป็นประโยชน์ในกรณีที่เกี่ยวข้องกับการทำฟาร์มบนพื้นผิวดวงจันทร์หรือดาวอังคารซึ่งมีระดับแรงโน้มถ่วงต่ำกว่าโลกอย่างมาก พืชใช้ประโยชน์จากแรงโน้มถ่วงในแง่มุมของการเจริญเติบโต เช่น ทิศทางของรากและลำต้น นักวิทยาศาสตร์วิเคราะห์ว่าพืชสามารถเติบโตได้อย่างถูกต้องในระดับแรงโน้มถ่วงที่ต่ำกว่าหรือไม่
และระดับเหล่านั้นเป็นอย่างไร พืชส่วนใหญ่บนโลกสามารถเข้าถึงแสงแดดธรรมชาติได้มากมาย และเติบโตเข้าหาแสงนั้น แต่นักวิจัยต้องหลอกพืชที่เติบโตในอวกาศ ให้ทำตามพฤติกรรมเดียวกันนี้การเลือกแสงในห้องการเจริญเติบโตเป็นข้อพิจารณาที่สำคัญด้วยเหตุผลหลายประการ การใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพในอวกาศเป็นสิ่งสำคัญ
เนื่องจากทรัพยากรมีจำกัด พลังงานไม่สูญเปล่าไปกับหลอดไฟที่ไม่ได้เพิ่มกำลังขับสูงสุด นอกจากนี้ แสงประเภทต่างๆจะสร้างความร้อนในระดับต่างๆกัน และความร้อนส่วนเกินเป็นสิ่งที่ยานอวกาศต้องกำจัดออกไป นักวิจัยชอบหลอดไฟที่ให้ความร้อนน้อยและดินละเอียดสามารถขัดขวางการไหลเวียนของอากาศ นักวิจัยกำลังทดลองความเป็นไปได้หลายอย่าง
รวมถึงอนุภาคดินเหนียว การปลูกพืชไร้ดิน และวัสดุอย่างพีทมอส เกษตรอวกาศ พืชเติบโตโดยใช้อากาศ ความชื้น และสภาวะไร้น้ำหนักของยานอวกาศ ซึ่งเป็นสภาวะที่แตกต่างจากบนโลก นักวิจัยกำลังศึกษาว่าสารปนเปื้อนและสิ่งมีชีวิตที่เป็นอันตรายจากอวกาศจะส่งผลกระทบต่อพืชที่เติบโตในอวกาศหรือไม่ ทำให้มนุษย์บริโภคไม่ได้
การเปลี่ยนแปลงรหัสพันธุกรรมอาจเป็นอันตรายในทางอื่น มีความเป็นไปได้ที่หากนักบินอวกาศนำพืชเหล่านี้กลับมาผสมกับพืชที่ปลูกบนโลก เราอาจได้คุดสุในรูปแบบอวกาศ คุดสุ เป็นพืชที่รุกรานเข้ามาในสหรัฐอเมริกาจากญี่ปุ่นในช่วงปลายปี 1800 พื้นที่คับแคบของยานอวกาศนั้นแตกต่างอย่างมากจากพื้นที่เพาะปลูกขนาดมหึมาบนโลก
นักวิจัยต้องพัฒนาเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพและคล่องตัว ซึ่งสามารถเก็บพืชผลได้ในขณะที่มันเติบโตด้วยพื้นที่จำกัดเครื่องปลูกจะต้องเป็นแบบอัตโนมัติ หรืออย่างน้อยก็มีความสามารถนั้น และสามารถควบคุมการรดน้ำ ความชื้น แสงสว่าง การไหลเวียนของอากาศและการจัดส่งสารอาหาร
เครื่องจักรที่กำลังเติบโตเหล่านี้จำเป็นต้องรวมเข้ากับระบบช่วยชีวิตเพื่อให้สามารถแลกเปลี่ยนก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ และออกซิเจนได้สำเร็จ นักบินอวกาศสามารถเยี่ยมชมสลัดบาร์แห่งแรกในอวกาศได้เมื่อใด อาจต้องใช้เวลาสักระยะหนึ่งในขณะที่นักวิจัยทำงานเพื่อทำความเข้าใจและเอาชนะอุปสรรคของการทำฟาร์มในอวกาศ อ่านหน้าถัดไปเพื่อเรียนรู้เกี่ยวกับงานวิจัยของพวกเขา
และสาเหตุที่แมลงอาจกลายเป็นอาหารอวกาศในอนาคต การวิจัยการทำฟาร์มในอวกาศมักมุ่งเน้นไปที่พืชที่ให้ผลผลิตสูงจากส่วนที่กินได้และสามารถเติบโตได้ในพื้นที่ขนาดเล็ก นักวิจัยได้เริ่มปลูกพืชหลากหลายชนิดในอวกาศ รวมถึงหญ้าทะเล ถั่วเลนทิล ข้าวสาลี พืชสลัดใบ มัสตาร์ด และถั่วเหลืองและด้วยพืชเหล่านี้ นักวิจัยกำลังพิจารณาว่าการทำฟาร์มอวกาศในอนาคตจะทำงานอย่างไร
พืชยัง คงต้องการสิ่งพื้นฐานทั้งหมดที่ได้รับบนโลกน้ำคาร์บอนไดออกไซด์ และสารอาหาร แม้ว่าพืชจะมีชีวิตอยู่ได้ด้วยแรงโน้มถ่วง เพียงเล็กน้อย สิ่งที่ดีที่สุดสำหรับพวกมันคือควรมีในปริมาณเล็กน้อยเพื่อป้องกันปัญหาการเจริญเติบโต แรงโน้มถ่วงประดิษฐ์ที่ผลิตโดยเครื่องหมุนเหวี่ยงเชิงกล ช่วยแก้ปัญหานี้ได้
การทดลองที่ควบคุมปริมาณและระยะเวลาของแรงโน้มถ่วงเทียม ช่วยให้นักวิจัยระบุได้ว่าแรงโน้มถ่วงส่งผลต่อทิศทางการเจริญเติบโตของรากมากน้อยเพียงใด โชคดีที่ดวงจันทร์และดาวอังคารทั้งสองมีแรงโน้มถ่วงในระดับหนึ่ง ซึ่งจะช่วยค้ำจุนชีวิตพืชบนวัตถุท้องฟ้าเหล่านี้ ผลของการวิจัยได้รับการผสม
ในบางกรณี พืชและเมล็ดพืชที่ปลูกและส่งกลับจากสถานีอวกาศนานาชาตินั้นสะท้อนถึงกลุ่มควบคุมบนภาคพื้นดินในการทดลองอื่นๆพวกมันคล้ายกันแต่สูงหรือใหญ่กว่าเล็กน้อย ในการทดสอบเพิ่มเติม นักวิจัยสังเกตเห็นความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญระหว่างพืชที่ปลูกในสภาพไร้น้ำหนักและพืชภายใต้แรงโน้มถ่วงปกติ
ตัวอย่างเช่น ผลจากการศึกษาระบบการผลิตมวลชีวภาพของนาซา พบว่าในขณะที่พืชทั้งสองชุดเติบโตใกล้เคียงกัน เมล็ดพืชที่ยังไม่โตเต็มที่บนสถานีอวกาศนานาชาติกำลังพัฒนาในอัตราที่ต่างกัน อัตราการพัฒนาเมล็ดพันธุ์ของกลุ่มควบคุมเท่ากันทั้งหมดองค์ประกอบต่างๆเช่น โปรตีนจากเมล็ดพืชและคาร์โบไฮเดรตที่ละลายน้ำได้ในต้นกล้า ISS อยู่ในระดับที่แตกต่างจากกลุ่มควบคุมภาคพื้นดิน
นักวิจัยตั้งข้อสังเกตว่าสิ่งนี้อาจเปลี่ยนรสชาติของอาหารที่ปลูกในอวกาศ อย่างไรก็ตาม สิ่งสำคัญที่ควรทราบคือผลลัพธ์ที่ผสมกันอาจอธิบายได้เนื่องจากปัจจัยควบคุมที่หลากหลาย เช่น อุณหภูมิ แสง และความชื้น ในการทดลองต่างๆเครื่องมือที่ใช้ในการปลูกที่แตกต่างกัน และข้อเท็จจริงที่ว่าพืชอาจเป็นเรื่องยากที่จะเติบโต
ผลกระทบของการทำฟาร์มอวกาศ แม้ว่างานวิจัยส่วนใหญ่ที่ดำเนินการโดยนาซา และหน่วยงาน ด้านอวกาศอื่นๆจะมีความสำคัญต่อโครงการอวกาศ แต่ผลกระทบของการทำฟาร์มในอวกาศก็มีการใช้งานในชีวิตจริงมากมายสำหรับโลก ประโยชน์และจุดประสงค์หลักของการเรียนรู้วิธีการทำฟาร์มในอวกาศคือการเปิดใช้งานการสำรวจอวกาศในระยะยาว
สิ่งสำคัญคือนักบินอวกาศ ต้องมีแหล่งอาหารที่สามารถฟื้นฟูได้ลองนึกภาพการไปเที่ยวพักผ่อนเป็นเวลาหนึ่งปี และต้องแพ็คอาหารทั้งหมดที่คุณวางแผนจะกิน รถของคุณก็จะเต็มไปด้วยร้านขายของชำ พืชสามารถช่วยระบบช่วยชีวิตด้วยวิธีอื่นได้เช่นกัน สามารถใช้ทำน้ำ ให้บริสุทธิ์ และนำคาร์บอนไดออกไซด์กลับมาใช้ใหม่เป็นออกซิเจน
หากเติบโตในระดับที่มากพอ พืชอาจส่งผลกระทบอย่างมากต่อการออกแบบยานอวกาศและอาณานิคมกลับมาบนโลกนี้ ผลกระทบของการทำฟาร์มในอวกาศจะขยายความรู้ด้านการเกษตรของเรา นักวิจัยหวังว่าจะถ่ายทอดสิ่งที่พวกเขาเรียนรู้เกี่ยวกับการปลูกอาหารในสภาพอากาศที่ไม่เอื้ออำนวยของอวกาศไปสู่สภาพอากาศที่ท้าทายและไม่เป็นมิตรบนโลก
พวกเขากำลังรวบรวมข้อมูลโดยละเอียดเกี่ยวกับการเจริญเติบโตของพืช และหวังว่าข้อมูลนี้จะช่วยได้เมื่อที่ดินหายากขึ้นและอุดมสมบูรณ์น้อยลง เป้าหมายรวมถึงพืชผลที่ มีคุณภาพสูงขึ้นผลผลิตพืชผลที่สูงขึ้น และระบบการเกษตรและโรงเรือน ที่มีการควบคุมที่ดีขึ้น การทำฟาร์มในอวกาศได้นำไปสู่แอปพลิเคชันที่น่าประหลาดใจและมีประโยชน์อื่นๆบนโลกนี้
หนึ่งคืออุปกรณ์พิเศษที่เรียกว่าไบโอเคส ซึ่งเปลี่ยนเอทิลีนเป็นคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำโดยใช้แสงอัลตราไวโอเลต เอทิลีนทำให้พืชสุกและเน่าเสียในที่สุด อุปกรณ์เช่น ไบโอเคส ซึ่งใช้ในหน่วยเก็บอาหารและตู้โชว์ สามารถช่วยเพิ่มอายุการเก็บรักษาของผลิตผล ดอกไม้ และสิ่งของที่เน่าเสียง่ายอื่นๆแสงอัลตราไวโอเลตมีประโยชน์อื่นๆนอกเหนือจากการช่วยลดปริมาณอาหารที่เน่าเสียที่เราต้องทิ้ง
นอกจากนี้ยังสามารถใช้ฆ่าเชื้อโรค เช่นโรคแอนแทรกซ์ช่วยให้บาดแผลหายเร็วขึ้น และปรับปรุงประสิทธิภาพของการรักษามะเร็ง บางชนิด พื้นที่อื่นที่อาจมีผลที่คาดไม่ถึงคือการศึกษาผนังเซลล์ ของพืช นักวิทยาศาสตร์อาจค้นพบวิธีการควบคุมและควบคุมว่าพืชจะเติบโตอย่างแข็งแรงได้อย่างไรพืชบางชนิดอาจได้รับประโยชน์
จากงานวิจัยนี้ในด้านความทนทานต่อสภาพอากาศที่ดีขึ้น นอกจากนี้ ต้นไม้ที่มีผนังเซลล์ไม่แข็งแรงจะเติบโตได้เร็วกว่าและแปรรูปเป็นกระดาษได้ง่ายและถูกกว่า ต้นไม้ดัดแปลงพันธุกรรมเหล่านี้สามารถช่วยชะลอการตัดไม้ทำลายป่าโดยกลายเป็นทรัพยากรที่เชื่อถือได้และเติบโตอย่างรวดเร็วสำหรับการผลิตกระดาษ
สุดท้ายนี้ ต้นไม้ดูเหมือนจะทำให้จิตใจดีขึ้นเช่นเดียวกับการทำสวนและการเดินเล่นในสวนสาธารณะสามารถทำให้คุณอารมณ์ดีบนโลกได้ เช่นเดียวกับผู้ที่เดินทางในอวกาศบนสถานีอวกาศนานาชาติ ต้นไม้และสภาพแวดล้อมที่เขียวขจีสามารถกระตุ้นประสาทสัมผัสและทำให้เกิดความรู้สึกสงบได้ ตัวอย่างเช่น นักบินอวกาศใช้พืชเป็นอุปกรณ์ในการบำบัดหลังจากที่เพื่อนร่วมงานของพวกเขาเสียชีวิตในภัยพิบัติที่โคลัมเบีย
นักวิจัยวางแผนที่จะศึกษาผลกระทบทางจิตวิทยาของพืชโดยการติดตามระยะเวลาที่นักบินอวกาศแต่ละคนใช้เวลาทำสวนและเพาะปลูกพืช การทำฟาร์มในอวกาศจะส่งผลต่อโอกาสรอดชีวิต ในอนาคตบนภูมิประเทศบนดาวอังคารที่ขรุขระ และความสามารถของเราในการเลี้ยงดูประชากรโลกที่ขึ้นบอลลูน
บทความที่น่าสนใจ : สัญญาณ ลักษณะพิเศษเฉพาะของสัญญาณชี้ไปที่จุดกำเนิดบนท้องฟ้า
