Φυτά στον Άρη: Επιστημονική Φαντασία ή Επιστήμη

Φυτά στον Άρη: Αστροναύτης στον Άρη κρατάει ένα φυτό μέσα σε γυάλα Αστροναύτης στον Άρη
Φυτά στον Άρη: Αστροναύτης κρατάει ένα φυτό σε έδαφος παρόμοιο με του Άρη. Πηγή εικόνας: humanmars.net Credits:Space X, Real life starsman, Eli Burton

Σε αυτό το άρθρο θα ασχοληθούμε με το αν και πώς θα μπορούσαν να επιβιώσουν φυτά στον Άρη. Στη γνωστή ταινία επιστημονικής φαντασίας “The Martian”, βλέπουμε τον Mark Watney (Matt Damon) να καλλιεργεί πατάτες στον Άρη, σε θερμοκήπιο. Σύμφωνα με τη NASA, το αρειανό  χώμα έχει όντως τα θρεπτικά συστατικά που θα χρειάζονταν τα φυτά για να επιβιώσουν. Μπορεί να μην υπάρχει βέβαια η σωστή ποσότητα των θρεπτικών συστατικών ανάλογα με το σημείο.  Η καλλιέργεια φυτών στο Διάστημα, είναι απαραίτητο βήμα για μακροχρόνιες επανδρωμένες αποστολές αλλά και για μελλοντικές βάσεις στη Σελήνη ή ακόμα και αποικίες στον Κόκκινο Πλανήτη. Μέχρι στιγμής, έχουν καλλιεργηθεί λαχανικά και λουλούδια στο Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, με το πρόγραμμα Veggie. Το επόμενο βήμα είναι η διερεύνηση των δυνατοτήτων καλλιέργειας φυτών στον Άρη.

Ελπιδες για φυτά στον Άρη: πειράματα με Αρειανό χώμα

Δίσκοι με καλλιέργειες σε προσομοίωση αρειανού χώματος
Καλλιέργειες σε προσομειωμένο αρειανό και σε γήινο χώμα Credits:Wieger Wamelink, Wageningen University & Research Πηγή εικόνας: alphagalileo.org

Μπορεί να μην έχει πατήσει το πόδι του ο άνθρωπος στον Άρη (ακόμα), αλλά ξέρουμε αρκετά για το αρειανό χώμα. O Wieger Wamelink, βιολόγος στο Wageningen University & Research της Ολλανδίας έχει κάνει πειράματα με καλλιέργειες φυτών σε προσομειωμένο Αρειανό χώμα, το οποίο του έδωσε η NASA και προέρχεται από ένα ηφαίστειο στη Χαβάη.  Σε ένα από αυτά τα πειράματα, φύτεψε 10 είδη φυτών, τα εξής: ντομάτες, σίκαλη, ραπανάκια, αρακά, πράσο, σπανάκι, ρόκα, κάρδαμο, κινόα και σχοινόπρασο.  Επίσης, φύτεψε τις ίδιες καλλιέργειες με τις ίδιες συνθήκες σε Γήινο χώμα. Τα φυτά αυτά καλλιεργήθηκαν σε γυάλινο θερμοκήπιο με σταθερή θερμοκρασία, υγρασία, φως και με συνθήκες ατμοσφαιρικής πίεσης της Γης. ” Αυτό έγινε γιατί αναμένουμε ότι η πρώτη σοδιά στον Άρη θα λάβει χώρα σε υπόγεια δωμάτια για να προστατευτούν τα φυτά από το εχθρικό περιβάλλον, συμπεριλαμβανομένης της κοσμικής ακτινοβολίας” , δήλωσε ο Wamelink.

Ας δούμε τα αποτελέσματα των πειραμάτων αυτών καθώς και πιθανές επιπλοκές. Τα καλά νέα είναι ότι η ποσότητα της παραγωγής σε προσομειωμένο αρειανό χώμα δεν είχε μεγάλη διαφορά σε σχέση με το Γήινο χώμα. “Αυτό ήταν πραγματική έκπληξη για μας. Αυτό δείχνει ότι το Αρειανό χώμα έχει εκπληκτικες δυνατότητες όταν προετοιμαστεί και ποτιστεί κατάλληλα”, σχολιάζει ο Wamelink. Τα κακά νέα είναι ότι:”Το (αρειανό) χώμα περιέχει βαρέα μέταλλα, όπως μόλυβδο,υδράργυρο, αρσενικό και πολύ σίδηρο. Αν αυτά τα στοιχεία γίνουν διαθέσιμα στα φυτά, μπορεί να οι καρποί τους να είναι δηλητηριώδεις.”, ανέφερε ο Wamelink. Σε μετέπειτα έρευνα εξετάστηκαν  για βαρέα μέταλλα τα ραπανάκια, ο αρακάς, η σίκαλη και οι ντομάτες. Οι 4  σοδειές είναι ασφαλείς, καθώς δεν βρέθηκαν επικίνδυνα επίπεδα αργιλίου, χαλκού, σιδήρου, μαγγάνιου, ψευδάργυρου, αρσενικού, καδμίου, χρωμίου,νικελίου και υδραργύρου. Ο Dr. Wieger Wamelink είπε: “Αυτά τα αξιοσημείωτα αποτελέσματα είναι πολλά υποσχόμενα”.

Φυτά στον Άρη: Θερμοκήπια και συνθήκες παρόμοιες με αυτές του Κόκκινου Πλανήτη

Φυτά στον Άρη: το πρώτο φυτό στον Άρη εκτός θερμοκηπίου
Το πρώτο φυτό στον Άρη εκτός θερμοκηπίου Πηγή: humanmars.net Image Credit: Samuel van der Hoeven.

Φοιτητές Αστροφυσικής και Πλανητικών Επιστημών του  Villanova University πήραν μέρος στο “Red Thumbs Mars Garden Project” ως μέρος ενός προπτυχιακού μαθήματος Αστροβιολογίας. Οι συμμετέχοντες ήταν φοιτητές των κσθηγητών του τμήματος Edward Guinan και Scott Engle. Στο πείραμα αυτό, φυτεύτηκαν, αναπτύχθηκαν και εξετάστηκαν μια ποικιλία λαχανικών και βοτάνων στα θερμοκήπια του πανεπιστημίου χρησιμοποιώντας προσομειωμένο Αρειανό χώμα. “Το project συνδυάζει την έρευνα μου στην αστροβιολογία και τον Άρη και το χόμπι μου να καλλιεργώ φυτά”, είπε ο Edward Guinan. Το χώμα που χρησιμοποιήθηκε στο πείραμα είναι κατά 93% παρόμοιο με το Αρειανό.  “Οι μεγαλύτερες διαφορές είναι  ότι το Αρεινό χώμα έχει περίπου διπλάσιο σίδηρο από ότι το Γήινο,  και το Γήινο είναι πιο οργανικό. Από το Αρειανό χώμα λείπουν οι ζωντανοί οργανισμοί που υπάρχουν στο Γήινο που βοηθούν τα φυτά να ακμάσουν.  Έτσι οι αγρότες στον Άρη θα χρειαστεί να βελτιώσουν το χώμα με λίπασμα”, δήλωσε ο Guinan.

Άλλες συνθήκες που επηρεάζουν τα φυτά είναι η υγρασία, η ηλιακή ακτινοβολία και η ατμοσφαιρική πίεση. Οι φοιτητές καλλιέργησαν φυτά σε γλάστρες κάτω συνθήκες φωτισμού παρόμοιες με αυτές στον Άρη,  44% της ηλιακής ενέργειας της Γης. Αν και η ακτινοβολία ήταν παρόμοια με του Άρη, η ατμόσφαιρα ήταν παρόμοια με της Γης. “Τα φυτά στον Άρη θα χρειαστεί να καλλιεργηθούν σε ένα θερμοκήπιο με Γήινη ατμόσφαιρα. Επειδή δεν θα μπορούσαν να επιβιώσουν στην λεπτή, κρύα και σκονισμένη ατμόσφαιρα του Άρη. Η ανάγκη για καλλιέργεια σε εσωτερικό χώρο προσφέρει ένα πλεονέκτημα, η αναπνοή των φυτών θα μπορούσε να γίνει μέρος της ατμοσφαιρικής ανακύκλωσης σε μια αποικία”, επισημαίνει ο Guinan. Επιπλέον, τα Αρειανά θερμοκήπια θα χρειαστεί να διατηρούν μια συνεχή υγρασία 50%-60%. Αυτό στο πείραμα επιτεύχθηκε με συχνό πότισμα.

ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΑΚΟΜΑ

Φυτά στον Άρη σε θεερμοκήπιο και κάποιος που τα φροντίζει
Φυτά σε θερμοκήπιο στον Άρη  Image credit: SAIC Πηγή εικόνας: nasa.gov

Τα αποτελέσματα του “Red Thumbs Mars Garden Project”

Ας δούμε τι φυτά επέλεξαν οι φοιτητές του Villanova University, ποια αναπτύχθηκαν και ποια όχι. Ανάμεσα στα φυτά  ήταν τα εξής: καρότα, σπανάκι, μαρούλι,  πικραλίδα, σόγια, αρακάς, μέντα, κρεμμύδι, σκόρδο, λάχανο πατάτες και λυκίσκος(ένα συστατικό που είναι απαραίτητο για την παρασκευή μπύρας).  Αυτά που ευδοκίμησαν ήταν ο βασιλικός, το λάχανο, ο λυκίσκος, τα κρεμμύδια, το σκόρδο, το μαρούλι, οι γλυκοπατάτες και η μέντα. Το σπανάκι και ο αρακάς δεν πήγαν τόσο καλά. Οι φοιτητές επίσης θα πειραμστιστούν σε επόμενο εξάμηνο και με άλλα φυτά όπως τα μπιζέλια και το κριθάρι (το οποίο επίσης χρησιμοποιείται στην παρασκευή μπύρας). Ακόμα, το νέο πείραμα θα γίνει σε νέο χώρο ο οποίος θα επιτρέπει στους φοιτητές μεγαλύτερο έλεγχο στην θερμοκρασία, την υγρασία και τις συνθήκες φωτισμού.

Συμπεράσματα 

Συμπερασματικά, τα φυτά στον Άρη δεν είναι μόνο επιστημονική φαντασία. Η επιστήμη μας λέει ότι πιθανόν να μπορέσουν να υπάρξουν καλλιέργειες στον Άρη. Αυτό θα ήταν πολύ χρήσιμο για μια μελλοντική αποικία στον Άρη. Ποιος ξέρει, οι μελλοντικοί κάτοικοι του Άρη μπορεί να καλλιεργούν λαχανικά και να πίνουν Αρειανή μπύρα!

 

Πηγές που χρησιμοποιήθηκαν για το άρθρο:

sciencedaily.com

mars-one.com

villanova.edu

eos.org


Λίγα λόγια για τον συντάκτη

Παναγιώτα Μπαμπουρδά

Έχω σπουδάσει στο τμήμα Μαθηματικών του Πανεπιστημίου Ιωαννίνων. Ασχολούμαι με την δευτεροβάθμια εκπαίδευση. Στον ελεύθερο μου χρόνο μου αρέσει να ζωγραφίζω,να χορεύω tango και latin χορούς, να βγάζω φωτογραφίες, να διαβάζω λογοτεχνία και να βλέπω ταινίες. Με ενδιαφέρουν πολύ η Αστρονομία και η Αστροφυσική.

Εβδομαδιαία ενημέρωση απο το maxmag στο email σου

Η ενημέρωση σου, για όλα τα θέματα, επί παντός επιστητού, είναι προτεραιότητα για μας στο MAXMAG. Αυτός είναι κ ο λόγος, για τον οποίο κάθε εβδομάδα οι συντάκτες μας θα επιλέγουν τα 15 σημαντικότερα άρθρα, από όλες τις στήλες του περιοδικού και θα φροντίζουμε να τα λαμβάνεις απευθείας στο email σου. Όλες οι σημαντικές ειδήσεις θα σε περιμένουν να τις ανοίξεις. Το μόνο που χρειάζεται να κάνεις είναι μια εγγραφή στο Newsletter μας. Τι περιμένεις λοιπόν;