لقطة من فيلم "المريخي"، حيث الشخصية الرئيسيةأنشأ مارك واتني دفيئة لزراعة البطاطس

شركة المريخ / شركة فوكس للقرن العشرين للأفلام، 2015

النتائج الأوليةكانت تجارب زراعة البطاطس في ظروف تحاكي تلك الموجودة على كوكب المريخ إيجابية، حسبما أفاد المركز الدولي للبطاطس (CIP) في بيرو في بيان صحفي نُشر على الموقع الإلكتروني للمنظمة. وكما تظهر لقطات الفيديو التي التقطتها الكاميرا داخل حاوية مغلقة، تمكنت الدرنات من الإنبات حتى في التربة الجافة إلى حد ما وتحت ضغط جوي منخفض.

منذ عدة سنوات، يجري الباحثون تجارب على زراعة المحاصيل في ظروف أقرب ما يمكن إلى تلك الموجودة على كوكب المريخ. وبمساعدتهم، يأمل العلماء في تحديد ما إذا كانت النباتات قادرة على البقاء على كوكب آخر، وكذلك مدى ملاءمتها للاستهلاك البشري. وهكذا، تظهر الأبحاث أن بعض المحاصيل قادرة بالفعل على التواجد عند ضغط جوي منخفض ورطوبة، لكن عدد هذه التجارب لا يزال صغيرًا جدًا بحيث لا يمكن الحكم بوضوح على صلاحية النباتات.

تم إطلاق تجربة جديدة أجراها المركز الدولي للبطاطس (CIP) ووكالة الطيران والفضاء الأمريكية (ناسا) في 14 فبراير 2016. وابتكر باحثون من جامعة البيرو للهندسة والتكنولوجيا منصة خاصة تعتمد على القمر الصناعي CubeSat، حيث تم وضع كاميرا مع تربة من صحراء بامبا دي لا هويا، وهي واحدة من أكثر الأماكن جفافا على وجه الأرض. داخل المنشأة المغلقة، قام المهندسون الزراعيون بإعادة إنتاج درجة حرارة المريخ، والضغط الجوي، والمستويات المقابلة للأكسجين وثاني أكسيد الكربون في الهواء. تم تسميد التربة بالماء الذي تذوب فيه العناصر الغذائية (حوالي التركيب الكيميائيالتربة والأسمدة، لم يبلغ الباحثون عن أي شيء، ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن تربة المريخ الحقيقية تحتوي على كميات كبيرةأملاح حمض البيركلوريك (بيركلورات).


وتمت مراقبة حالة النباتات باستخدام كاميرا مثبتة على قمر CubeSat المعدل، الذي كان يراقب التربة على مدار الساعة. اتضح أن البطاطس قادرة على الإنبات حتى في التربة الجافة (يُظهر الفيديو نباتات مزروعة في وقت مبكر من عام 2017). بالإضافة إلى ذلك، وبحسب والتر أموروس، أحد المشاركين في المشروع، تمكن المهندسون الزراعيون من الحصول على الدرنات، لكن لم يتم الإبلاغ عن أي شيء عن جودتها وملاءمتها للغذاء. ولم يذكر الباحثون أيضًا نوع البطاطس الذي تم استخدامه في هذه التجربة.

وخلص الخبراء إلى أن المستعمرين المستقبليين ربما سيظلون قادرين على زراعة البطاطس على سطح المريخ، ولكن للقيام بذلك سيتعين عليهم أولاً تشبع التربة العناصر الغذائيةوقم بفكها حتى تحصل الدرنات على كمية كافية من الهواء والماء. في المستقبل، يخطط المهندسون الزراعيون لمواصلة أبحاثهم وتحديد الحد الأدنى الكافي لزراعة البطاطس.

وهذه هي التجربة الثانية من نوعها التي يجريها المركز الدولي للبطاطس. وكما أفاد العلماء العام الماضي، فإن هناك 100 نوع من البطاطس بالنسبة له، والتي تم اختبارها سابقًا للبقاء على قيد الحياة في ظروف "المريخ". ومن بين الأنواع المرشحة المختارة، هناك 40 نوعًا موطنها الأصلي جبال الأنديز في ظروف صخرية قاحلة ويمكنها تحمل التغيرات المناخية القاسية، في حين أن الـ 60 نوعًا المتبقية هي أصناف معدلة وراثيًا تم تكييفها للبقاء على قيد الحياة في التربة ذات المحتوى المنخفض من الماء والملح.

وفي عام 2015، أجرى علماء من هولندا أيضًا تجربة على زراعة المحاصيل. وهي عبارة عن عشرة أنواع من النباتات الموجودة في التربة التي تشبه قدر الإمكان تربة المريخ والقمر. وعلى الرغم من أن الباحثين تمكنوا من الحصول على محصول، فمن الجدير بالذكر أن جميع العينات كانت موجودة ظروف الاحتباس الحراريفي درجة حرارة ثابتة والرطوبة والإضاءة.

كريستينا أولاسوفيتش

أظهر أحدث أفلام الخيال العلمي لنجم الصناعة ريدلي سكوت رائد فضاء مستقبلي يطأ قدمه على سطح المريخ المحظور لأول مرة. تم تصوير الفيلم بتنسيق ثلاثي الأبعاد بأسلوب شركة Marvel. يمكن للمشاهد أن يرى هناك أمثلة جديدة غير معروفة سابقًا لرسومات الكمبيوتر، حيث يقوم المخرج بإعادة إنشاء ظواهر كونية مثيرة للاهتمام، مثل عاصفة رعدية مريخية.

يعمل طاقم الفيلم وصانعو الفيديو بالكامل بشكل مباشر مع كبار علماء ناسا لإنشاء الصورة الأكثر دقة قدر الإمكان. لقد أجرينا مقابلة مع عالم ناسا الرائد، دوج مينج، حول رأيه في هذا الأمر مظهر غير عاديتعاون.

"بشكل عام، أعتقد أنه سيكون شيئًا مثيرًا للاهتمام للغاية. نحن نعمل بجد لإعادة إنشائه تمامًا كما هو."

الفيلم: تبدو المناظر الطبيعية الصحراوية لكوكب المريخ مقنعة للغاية: منحدرات من الحجر الأحمر، ومساحات شاسعة من الرمال الصخرية، تم إنشاؤها من مزيج من المؤثرات الرقمية وأجزاء من التصوير في الأردن. فهل هذا يتوافق مع ما هو موجود فعلا؟

العلم: "في الواقع، تم إنشاء جميع نماذج سطح الكوكب بناءً على ذلك صور حقيقيةالمريخ. لدينا العديد من المركبات الفضائية، وقد ساعدونا في التقاط الصور. المريخ كوكب يحدث تطوره وتغييره بوتيرة سريعة إلى حد ما. علاوة على ذلك، مع الأخذ في الاعتبار أن هناك أحد أكبر البراكين فيها النظام الشمسي. مع أنه إلى جانب البركان يوجد وادي واحد، وإذا تم نقله إلى الولايات المتحدة فإنه سيمتد من الشرق إلى الساحل الغربي. لقد قام صانعو الفيديو بعمل رائع حقًا أحسنت، وخلق مثل هذه الصورة التفصيلية."

الفيلم: في الفيلم، يقوم رائد الفضاء مارك واتني (ديمون) بزراعة وزراعة البطاطس على سطح المريخ باستخدام تربة المريخ ونظام الري المؤقت.

العلوم: "كنت أتصور بالفعل ما يمكن القيام به إذا جئت إلى وكالة ناسا بعد 30 عاما،" قال ماينج، دكتوراه في علوم التربة من جامعة تكساس. "أنا متأكد من أنه يمكنك أخذ بعض التربة، كما فعلت الشخصية الرئيسية في الفيلم، ووضع البطاطس هناك، وإضافة الماء. ويمكن أن تبدأ في النمو إذا كان هناك نيتروجين في مكان ما."

الفيلم: لكي يزرع واتني البطاطس، قام بتغذية النبات بالفضلات البشرية الصلبة (البراز) منه ومن رواد الفضاء الآخرين. وبذلك تمكن من توفير جميع العناصر الغذائية اللازمة للنبات بما في ذلك النيتروجين.

العلوم: قال مينغ: "لو كنت على المريخ، لفعلت الشيء نفسه". "نحن لا نفعل هذا على الأرض لأنه ليست هناك حاجة لذلك. ومع ذلك، هذه الحقيقةحقيقي تماما. بالإضافة إلى البراز، يمكن أيضًا استخدام البول. كما أنها تحتوي على الكثير من النيتروجين."

الفيلم: في الواقع، المريخ كوكب "جاف" للغاية. لتوفير الماء للبطاطس الخاصة به، أنشأ بطل الرواية نظام سقي مرتجل، حيث قام بحرق الأكسجين من نظام دعم الحياة في موطنه من المتبقي سفينة الفضاءحيث كان الهيدروجين. ومن المؤكد أن المحاولة الأولى لفعل شيء كهذا انتهت بالفشل.

العلم: "نعم، كما تعلم، وجدنا هذا مثيرًا للاهتمام بشكل خاص. ليس هناك شك في ذلك، الهيدروجين يحترق. وإذا كان لديك مصدر للأكسجين، فمن المحتمل أن تنتج الماء. من الناحية النظرية، إنه يعمل بالفعل، ولكن للقيام بذلك في ظل تلك الظروف التي وجدت نفسي فيها الشخصية الرئيسيةقال مينج: “إنه أمر صعب للغاية”.

الفيلم: المريخ العواصف الترابيةمصحوبة بالبرق والأعاصير التي تظهر فجأة. هل هذا صحيح حقا؟

العلم: "نعم، تقع الشخصية الرئيسية في إحدى هذه المناطق بالضبط. تحدث العواصف الترابية هناك في كثير من الأحيان، ويمكن القول أنها غطت الكوكب بأكمله، لكن هذه الظاهرة تحدث بسرعة كبيرة كان من الممكن أن تتوقعه أجهزتنا، وتمكنا من الفرار".

الفيلم: في الإطار، غالبًا ما تصادف أعيننا سيارة ذات ست عجلات تبدو مألوفة للغاية. لماذا كل شيء في الأفلام مركبة فضائيةومركبات المريخ لديها ست عجلات؟

العلوم: يقول مينج: "إن نظام تعليق مثل هذه السفن يمكن أن يتحرك لأعلى ولأسفل دون أي مشاكل". "إذا حدث موقف عندما لا تكون إحدى العجلات فجأة على الأرض، فلن يتعارض ذلك مع عمل الخمسة الآخرين. بالتأكيد، تحتوي جميع المركبات الفضائية على المريخ على 6 عجلات بالضبط، بالنسبة للبعثات المأهولة في المستقبل، فهذا شيء مهم للغاية مهم."


لمعرفة ما إذا كان رواد المريخ قادرين على زراعة الغذاء على الكوكب الأحمر، حاول العلماء زراعة البطاطس على الأرض في ظل ظروف مشابهة لتلك الموجودة على المريخ. كانت النتائج الأولى لمثل هذه التجربة إيجابية بشكل واضح.

واليوم، يخطط العلماء بالفعل لإنشاء مستعمرة على المريخ. ومع ذلك، نظرا المحلية مستوى عالالإشعاع والغلاف الجوي الرقيق ودرجات الحرارة الباردة، سيتعين على أول من يهبط على سطح المريخ البقاء على قيد الحياة في ظروف قاسية. وحتى لو كان من الممكن حل مشكلات البقاء على قيد الحياة، فإن إحدى أكبر المشكلات هي ما سيأكله المستعمرون.

تم إطلاق هذا المشروع في فبراير من العام الماضي من قبل المركز الدولي للبطاطس بالتعاون مع وكالة ناسا. حاول العلماء زراعة البطاطس في صحراء بامباس دي لا جولا في جنوب بيرو، حيث تكون الظروف (التربة الأكثر جفافًا والأكثر عقمًا) مشابهة لظروف المريخ.


ولم تكن الفكرة تقتصر على فهم كيفية زراعة البطاطس على المريخ فحسب، بل أراد العلماء أيضًا معرفة ما إذا كان هذا النبات العشبي الدرني يمكن أن يزدهر في الظروف القاسية على الأرض. ولو كانت التجربة إيجابية لتمكنت من حل مشاكل الأمن الغذائي والجوع حول العالم الناجمة عن التغير المناخي.


وقام فريق العلماء بتركيب حاوية Cubesat مغلقة في الصحراء لمحاكاة الظروف على كوكب المريخ بشكل كامل. داخل "المكعب"، وضع الباحثون إضاءة LED للمحاكاة الإشعاع الشمسيوتم تركيب أجهزة تحكم في درجة الحرارة على الكوكب الأحمر لمحاكاة درجات حرارة المريخ ليلا ونهارا، فضلا عن أجهزة لتنظيم مستوى ضغط الهواء ومحتوى الأكسجين وثاني أكسيد الكربون فيه.


وأوضح الباحث خوليو فالديفيا سيلفا: "إذا تمكنت البطاطس من تحمل الظروف القاسية التي نخضعها لها في كيوبيسات، فهناك فرصة جيدة لنموها على المريخ". - سنقوم بعدة تجارب لمعرفة أي أصناف البطاطس هي الأكثر ملائمة لذلك. ونريد أيضًا أن نعرف في ظل الحد الأدنى من الظروف التي يمكن أن تعيش فيها البطاطس.

الاختبارات داخل العام الماضيوأظهرت أن البطاطس كانت قادرة على الإنبات في التربة الصحراوية داخل كيوبسات. في نفس الوقت أفضل النتائجأظهر صنفًا يتحمل الملوحة تم تطويره لاستخدامه في الأراضي المنخفضة شبه الاستوائية، وقد بدأت زراعته مؤخرًا في المناطق الساحلية في بنغلاديش، حيث توجد مستويات عالية من الملح في التربة.

واستمرارًا لموضوع الفضاء.

وكانت النتائج واعدة

أجرت منظمة علمية تدعى المركز الدولي للبطاطس ووكالة الفضاء الأمريكية ناسا تجربة على زراعة البطاطس في ظروف قريبة من تلك الموجودة على كوكب المريخ. على الرغم من التربة الجافة والهواء غير العادي والضغط الجوي المنخفض المميز للمريخ، تمكنت العديد من الأصناف من الإنبات بنجاح.

تم الإبلاغ عن التجربة في بداية العام الماضي، عندما كان المتخصصون أكثر ملاءمة للنمو في ظروف "المريخ". وقد تم تربية حوالي نصف هذه الأصناف صناعيًا لتتطلب القليل من الماء وتكون محصنة ضد الفيروسات. تنمو الأصناف الأخرى التي تم اختيارها للتجربة في جبال الأنديز - فهي قادرة على النمو على التربة الصخرية في المناطق القاحلة وتتحمل التغيرات المناخية المفاجئة جيدًا.

قام العلماء بزراعة البطاطس في "دفيئة" خاصة تعتمد على القمر الصناعي CubeSat. داخل هذا التركيب كانت هناك تربة من صحراء بامبا دي لا جولا (واحدة من أكثر الأماكن جفافًا على وجه الأرض)، الضغط الجويفضلا عن توافق تكوين الغلاف الجوي مع الغلاف الجوي "المريخي"، فإن درجة حرارة الهواء تتوافق أيضا مع ما يتم ملاحظته عادة على الكوكب الأحمر. تمت إضافة المعادن المميزة لتربة المريخ إلى التربة.

أظهرت التجربة أن زراعة البطاطس على المريخ ممكنة على الأرجح، لكن هذا سيتطلب أولاً تشبع التربة بالمواد المغذية وتخفيفها - في هذه الحالة، ستحصل الدرنات على كمية كافية من الماء والأكسجين.

يجري الخبراء تجارب مماثلة لمعرفة مدى ارتفاع فرص زراعة بعض المنتجات الغذائية على كوكب المريخ - على سبيل المثال، إذا تم إرسال رحلة استكشافية إلى المريخ، فإن مثل هذه "الحديقة" ستجعل من الممكن توفير الطعام للمشاركين فيها.

وفي منتصف العام الماضي، تمكن متخصصون من هولندا من زراعة الفجل والبازلاء والجاودار والطماطم على تربة مشابهة لتربة المريخ، وتبين أن جميع هذه المنتجات مناسبة للاستهلاك البشري.