اگر قرار است انسان ها به طور دائم در مریخ یا ماه بمانند، باید غذای خود را پرورش دهند. مهمترین مواد برای کشاورزی در ماه و مریخ وجود دارد. ماسه و آب (به شکل یخ) در مریخ وجود دارد. به نظر می رسد کشاورزی در مریخ در اتاقک های ناسا امکان پذیر است، اما برای یک تولید محصول پایدار، فقط رشد گیاهان کافی نیست.
شرایط جوی مریخ
جو مریخ به سختی 1% چگالی زمین است. بنابراین، طوفان های گرد و غبار در مریخ به اندازه ای که در فیلم ها به تصویر کشیده شده، مخرب نیستند. شدیدترین بادهای مریخ فقط حدود 60 مایل در ساعت سرعت دارند!
به گفته دکتر اسکات انگل، استاد اخترفیزیک و علوم سیاره‌ای در دانشگاه ویلانوا، کشاورزی در مریخ دشوار است اما غیرممکن نیست. دانشمندان از سنگ به عنوان خاک در مریخ نام می برند. به این معنی که حاوی گرد و غبار، قطعات سنگ و اکسید آهن (زنگ) است که باعث قرمز به نظر رسیدن خاک و جو می شود. این ترکیب، مریخ را به محیطی نامناسب برای رشد گیاهان تبدیل می کند.
سنگ مریخ همچنین حاوی پرکلرات است که نوعی ماده شیمیایی خطرناک برای بدن انسان است. پرکلرات ها نه تنها رشد گیاهان را سخت تر می کنند، بلکه می توانند گیاهانی را که رشد می کنند برای مصرف سمی کنند.
در مریخ، سیانوباکتری ها می توانند از دی اکسید کربن موجود در جو استفاده کنند و روی لایه سنگ های سست و غبار پوشاننده سنگ بستر رشد کنند تا مولکول های آلی اساسی تولید کنند که بقیه سیستم غذایی از آنها استفاده می کند.
اما گیاهان برای رشد بیشتر از خاک نیاز دارند. فوق العاده سرد است و فاقد مواد مغذی ضروری برای رشد گیاهان مانند آب، نور خورشید و اکسیژن است. برای کشاورزی در مریخ سنگ مریخ باید با خاک بارور شده مخلوط شود تا گیاهان قادر به رشد در آن باشند.
چگونگی کاشت گیاهان در فضا را در مقالات فردین کشت بخوانید.
ایجاد شرایط کشاورزی در مریخ
با توجه به شرایط موجود در مریخ که تقریبا بدون هوا، اغلب دمای بسیار پایین تر از صفر و تشعشعات کیهانی، تولید محصول باید در داخل و زیر لایه محافظ انجام شود.
محققان در حال بررسی اکوسیستم کشاورزی در مریخ هستند. تا به حال چهار گروه را شناسایی کرده‌اند که برای کشاورزی در مریخ ضروری هستند: گرده‌افشان، کرم‌های خاکی، باکتری‌ها و قارچ‌ها. آنها با هم می توانند یک اکوسیستم کشاورزی پایدار ساده را در مریخ تشکیل دهند.
گرده افشان ها
گرده افشانی برای بذردهی گیاهان نیاز است. مناسب ترین گرده افشان ها، که در گلخانه های روی زمین نیز به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند، زنبورهای بامبل هستند. بذرهای زنده برای دستیابی به چندین نسل از محصولات مورد نیاز است، اما آوردن آنها با موشک هدر دادن فضای ارزشمند است.
برای تولید محصول در مریخ وقتی گرده افشان ها درگیر باشند، میوه دهی و بذردهی بهتر است. زنبورهای بامبل می توانند به راحتی در خواب زمستانی به مریخ سفر کنند.
کرم های خاکی
کرم های خاکی برای تجزیه مواد آلی و بارورسازی خاک مورد نیاز هستند. آنها این کار را با کشیدن مواد آلی به داخل خاک، خوردن آن همراه با ذرات خاک و سپس دفع مخلوط انجام می دهند. به این ترتیب مواد آلی را تجزیه می کنند تا به راحتی برای رشد گیاهان در دسترس باشد و حاصلخیزی خاک افزایش یابد.
کرم ها باعث ایجاد سیستم گسترده ای از حفره ها در خاک می شوند. این کار باعث تهویه بهتر خاک می شود و آب را راحت تر وارد خاک می کند. همه اینها رشد گیاه را افزایش می دهد. اولین آزمایش‌ها با کرم‌ها در اوایل سال جاری بسیار امیدوارکننده بود. کرم ها می توانند در شبیه سازهای خاکی مریخ که دانشمندان استفاده می کنند زندگی کنند. بعد از شش ماه هنوز زنده اند و حرکت می کنند.
باکتری ها
باکتری ها دو وظیفه اصلی دارند. اولین مورد تجزیه بیشتر مواد آلی است که توسط کرم ها ریز شده است. سپس باکتری ها مواد مغذی را از مواد آلی آزاد می کنند که می تواند توسط گیاهان برای کشاورزی در مریخ استفاده شود. وظیفه دوم کمک به گیاهان برای تثبیت نیتروژن هوا است. برخی از باکتری ها در همزیستی با ریشه گیاهان زندگی می کنند. آنها از نیتروژن غیر واکنشی (N2) که توسط گیاهان قابل استفاده نیست استفاده می کنند و آن را به نیترات فعال (NO3) تبدیل می کنند.
گیاهان از نیترات برای رشد استفاده می کنند. این امر در مریخ بسیار مهم است، زیرا خاک های آنجا حاوی مواد مغذی زیادی هستند، اما از نظر نیترات ضعیف هستند.
با پرورش شبدر یا محصولاتی مانند نخود یا لوبیا سبز که می توانند در همزیستی با این باکتری ها زندگی کنند، خاک حاصلخیزتر می شود.
در مریخ هیچ باکتری وجود ندارد، که به کشاورزی در مریخ این فرصت را می دهد که فقط باکتری هایی را که می خواهیم به آنجا ببریم. باکتری هایی که باعث بیماری می شوند روی زمین باقی می مانند. با این حال، فرآیند انتخاب باکتری هایی که مورد نیاز هستند، یک کار اصلی برای کشاورزی در مریخ خواهد بود که هنوز باید توسط دانشمندان مورد بررسی قرار گیرد.
چگونگی تثبیت نیتروژن توسط گیاهان را با کلیک روی لینک مطالعه کنید.
قارچ
قارچ ها دو یا حتی سه وظیفه دارند. قارچ ها دارای میسلیوم هایی هستند که رشته های سفید ریز هستند که قارچ می تواند از آنها برای جذب مواد مغذی از محیط خود استفاده کند. میسلیوم به برخی از قارچ ها اجازه می دهد تا در همزیستی با ریشه های گیاه زندگی کنند و به طور موثر سیستم ریشه گیاه را گسترش دهند. سپس میسلیوم می تواند به گیاه کمک کند تا در ازای دریافت هیدرات کربن گیاه، مواد مغذی را از خاک جذب کند.
این امر باعث افزایش رشد گیاه به خصوص در شرایط کمبود مواد مغذی می شود. قارچ ها می توانند به تجزیه مواد آلی کمک کنند و حتی ممکن است برخی از آنها مانند قارچ معمولی خورده شوند.
سوال بزرگ این است که آیا می توان کشاورزی در مریخ و تشکیل این اکوسیستم کشاورزی بسیار ساده است؟ برای استقرار در مریخ، وجود 4 عامل ذکر شده کمک فراوانی می کند. مسلما در آینده دانشمندان روش های بهتر و بیشتری برای کشاورزی در مریخ پیشنهاد می کنند که کشت محصولات را در این کره آسان تر می کند. اما با اطلاعات و امکانات امروزی نمی توان به سادگی محصولی در آنجا کشت کرد.
