چگونه روی مریخ کشاورزی کنیم؟
مقدمات فرود انسان بر مریخ تا ده سال آینده مهیا خواهد شد. اما سؤال اینجاست که اگر انسانها به صورت دائمی بخواهند روی مریخ زندگی کنند، غذایشان چه خواهد بود. یکی از چالشهای بزرگ زندگی در مریخ تولید منبع دائمی غذاست. فرستادن دائمی مواد غذایی از زمین به مریخ به علت هزینههای بسیار زیاد ممکن نیست؛ بنابراین ساکنین مریخ باید بتوانند به سطح بالایی از خودکفایی و پایداری در کشاورزی دست یابند.
مقدمات فرود انسان بر مریخ تا ده سال آینده مهیا خواهد شد. اما سؤال اینجاست که اگر انسانها به صورت دائمی بخواهند روی مریخ زندگی کنند، غذایشان چه خواهد بود. یکی از چالشهای بزرگ زندگی در مریخ تولید منبع دائمی غذاست. فرستادن دائمی مواد غذایی از زمین به مریخ به علت هزینههای بسیار زیاد ممکن نیست؛ بنابراین ساکنین مریخ باید بتوانند به سطح بالایی از خودکفایی و پایداری در کشاورزی دست یابند.
کشف اخیر وجود آب مایع در مریخ، که اطلاعات جدیدی دربارۀ یافتن حیات روی این سیاره در اختیار دانشمندان قرار میدهد، احتمال امکان کاشتن مواد غذایی را افزایش میدهد. اما آب فقط یکی از عواملی است که انسان برای زراعت به آن نیاز دارد. اگرچه مریخ از بسیاری جهات سیارهای شبیه به زمین است، تفاوتهای بسیاری نیز دارد. گرانش و میزان نور خورشیدی دریافتی مریخ به ترتیب ۱/۳ و ۱/۲ برابر زمین است و مقدار بسیاری پرتوهای کیهانی و فرابنفش دریافت میکند. دمای سطح این سیاره منفی ۶۰ درجۀ سانتیگراد است و جوی نازک از دی‌اکسیدکربن دارد. برخلاف زمین که خاکی مرطوب و غنی از مواد مغذی و میکروارگانیسمهای لازم برای رشد گیاهان دارد، سطح مریخ از ریگولیت پوشیده شده است. ریگولیت مادهای خشک حاوی ترکیب شیمیایی سمی پرکلرات است. با اینکه یک دریاچۀ آب در عمق مناطق قطبی سیارۀ سرخ کشف شده، بیشتر آن به صورت یخ است و آب به دلیل فشار کم جو در پنج درجۀ سانتیگراد به جوش میآید.
راهکارهای عرضۀ شدۀ پیشین برای کشاورزی در مریخ بر استفاده از روش آبکشت (هیدروپونیک) و سیستمهای زیست‌محیطی کنترل شده، مانند آزمایشهایی که در ایستگاه فضایی بین‌المللی صورت گرفته، استوار است. در کشاورزی به روش آبکشت، گیاهان را بدون خاک و از طریق حل‌کردن مواد لازم در آب پرورش می‌دهند. اما به‌تازگی، روشی جدید مبنی بر استفاده از زیست‌شناسی مصنوعی پیشرفته برای بهبود عملکرد بالقوۀ گیاهان در مریخ پیشنهاد شده است. زیست‌شناسی مصنوعی رشتۀ علمی در حال رشدی است و ترکیبی از مهندسی، دانش دی‌ان‌ای، علوم کامپیوتر و بسیاری علوم دیگر برای طراحی موجودات زنده یا طراحی سیستمهای بیولوژیکی طبیعی است. پژوهشگران با استفاده از زیست‌شناسی مصنوعی نه‌تنها میتوانند ساختار دی‌ان‌ای را بخوانند، بلکه میتوانند سیستمهای زیستی را طراحی، آزمایش و مهندسی کنند. برای مثال، مخمر نمونهای از میکروب صنعتی است که ژنوم آن طبق کنسرسیومی بین‌المللی طراحی می‌شود.
با پیشرفت فناوری، از ترکیب مهندسی ژنتیک و سیستمهای اتوماتیک رباتی به نام «بیوفاندری» ساخته شده است که می‌تواند میلیونها الگوی دی‌ان‌ای را، به صورت همزمان، به منظور یافتن موجوداتی زنده با ویژگی موردنظر دانشمندان بررسی کند؛ بنابراین تولید موادغذایی مخصوص برای مریخ می‌تواند به کمک زیست‌شناسی مصنوعی و بیوفاندری روی زمین انجام شود. با این راهکار طراحی الگوهای زیست‌شناسی تسریع شده است و در شرایطی مشابه مریخ عملکردشان آزمایش می‌شود. با تأمین بودجۀ کافی و همکاریهای بین‌المللی فعال میتوان به کمک زیست‌شناسی مصنوعی فاکتورهایی مانند فتوسنتز، محافظت نوری (برای محافظت از گیاه در برابر تابش خورشید و پرتوهای فرابنفش)، تحمل خشکی و سرما، افزایش بازدۀ تولید و همچنین اصلاح میکروبها برای سمزدایی خاک و مهیا کردن شرایط مناسب را که گیاهان برای رشد در مریخ نیاز دارند بهبود بخشید.
امتیاز تصویر: SergeyDV/SHutterstock
ترجمه: ریحانه رادی/ مجله نجوم
ویراستار: منا رجبیه فرد
منبع: وبگاه اسپیس
توجه:
بازنشر مطالبی که گروه تحریریه فضای مجازی ماهنامه نجوم دروبگاه، کانال تلگرام، اینستاگرام و ... تولید می‌کنند، در دیگر رسانه‌های مکتوب و مجازی به شرط ذکر منبع و نام نویسنده یا مترجم بلامانع است. در غیر این صورت، بدیهی است حق پیگیری قانونی مطابق با قانون حمایت از مؤلفین وزارت فرهنگ و ارشاد اسلامی برای ماهنامه نجوم محفوظ خواهد بود.
