การเกษตรของดาวอังคาร คุณสามารถปลูกมันฝรั่งบนดาวอังคารได้หรือไม่? ดาวอังคารเหมาะกับการเกษตร

ภาพจากภาพยนตร์เรื่อง "The Martian" ซึ่งตัวละครหลัก มาร์ค วัทนีย์ เตรียมเรือนกระจกสำหรับปลูกมันฝรั่ง

The Martian / Twentieth Century Fox Film Corporation, 2015

ผลเบื้องต้นของการทดลองปลูกมันฝรั่งภายใต้สภาวะของดาวอังคารนั้นเป็นไปในเชิงบวก ตามรายงานของ International Potato Center (CIP) ในเปรูในการแถลงข่าวที่โพสต์บนเว็บไซต์ขององค์กร ดังที่แสดงในวิดีโอที่ถ่ายโดยกล้องในภาชนะที่ปิดสนิท หัวสามารถงอกได้แม้ในดินที่ค่อนข้างแห้งและที่ความกดอากาศต่ำ

เป็นเวลาหลายปีที่นักวิจัยได้ทำการทดลองเกี่ยวกับการปลูกพืชผลในสภาพที่ใกล้เคียงกับดาวอังคารมากที่สุด ด้วยความช่วยเหลือ นักวิทยาศาสตร์หวังว่าจะสามารถระบุได้ว่าพืชสามารถอยู่รอดบนดาวดวงอื่นได้หรือไม่ รวมทั้งมีความเหมาะสมสำหรับการบริโภคของมนุษย์มากน้อยเพียงใด ดังนั้นการศึกษาวิจัยจึงแสดงให้เห็นว่าบางวัฒนธรรมสามารถดำรงอยู่ได้จริงที่ความดันบรรยากาศและความชื้นต่ำ แต่การทดลองดังกล่าวยังมีจำนวนน้อยเกินไปที่จะตัดสินความมีชีวิตของพืชได้อย่างแจ่มแจ้ง

การทดลองใหม่โดย International Potato Center (CIP) และหน่วยงานด้านการบินและอวกาศของ NASA เปิดตัวเมื่อวันที่ 14 กุมภาพันธ์ 2016 นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยวิศวกรรมศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งเปรู ได้สร้างแพลตฟอร์มพิเศษโดยใช้ดาวเทียม CubeSat ซึ่งวางกล้องที่มีดินจากทะเลทราย Pampa de la Hoya ซึ่งเป็นหนึ่งในสถานที่ที่แห้งแล้งที่สุดในโลก ภายในโรงงานที่มีแรงดันอากาศ นักปฐพีวิทยาได้จำลองอุณหภูมิดาวอังคาร ความกดอากาศ และระดับออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศที่สอดคล้องกัน ดินได้รับการปฏิสนธิด้วยน้ำซึ่งสารอาหารถูกละลาย (นักวิจัยไม่ได้รายงานอะไรเกี่ยวกับองค์ประกอบทางเคมีของดินและปุ๋ย อย่างไรก็ตาม เป็นที่น่าสังเกตว่าดินบนดาวอังคารที่แท้จริงมีเกลือของกรดเปอร์คลอริก (เปอร์คลอเรต) จำนวนมาก

ตรวจสอบสภาพของพืชโดยใช้กล้องที่ติดตั้งบน CubeSat ที่ดัดแปลงซึ่งตรวจสอบพื้นดินตลอดเวลา ปรากฎว่ามันฝรั่งสามารถงอกได้ในดินที่แห้งแล้ง (วิดีโอแสดงพืชที่ปลูกในปี 2560) นอกจากนี้ ตามความเห็นของวอลเตอร์ อาโมรอส หนึ่งในผู้เข้าร่วมโครงการ นักปฐพีวิทยาสามารถหาหัวได้ แต่ไม่มีรายงานเกี่ยวกับคุณภาพและความเหมาะสมสำหรับอาหาร นักวิจัยไม่ได้บอกว่ามันฝรั่งชนิดใดที่ใช้ในการทดลองนี้

ผู้เชี่ยวชาญสรุปว่าชาวอาณานิคมในอนาคตอาจจะยังสามารถปลูกมันฝรั่งบนดาวอังคารได้ แต่สำหรับสิ่งนี้ พวกเขาจะต้องทำให้ดินอิ่มตัวด้วยสารอาหารก่อนและคลายออกเพื่อให้หัวได้รับอากาศและน้ำเพียงพอ ในอนาคต นักปฐพีวิทยาวางแผนที่จะดำเนินการวิจัยต่อไปและกำหนดขั้นต่ำที่เพียงพอสำหรับการปลูกมันฝรั่ง

นี่เป็นการทดลองครั้งที่สองของ International Potato Center ตามที่นักวิทยาศาสตร์รายงานเมื่อปีที่แล้วสำหรับเขา มันฝรั่ง 100 ชนิด ซึ่งก่อนหน้านี้ได้รับการทดสอบเพื่อความอยู่รอดในสภาวะ "ดาวอังคาร" ในบรรดาตัวเลือกที่ได้รับการคัดเลือก มี 40 สายพันธุ์เติบโตในเทือกเขาแอนดีสในสภาพที่เป็นหินและแห้งแล้ง และทนต่อการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศที่รุนแรง ในขณะที่อีก 60 สายพันธุ์ที่เหลือเป็นพันธุ์ดัดแปลงพันธุกรรมที่ปรับให้อยู่รอดในดินที่มีปริมาณน้ำและเกลือต่ำ

ในปี 2558 นักวิทยาศาสตร์จากเนเธอร์แลนด์ได้ทำการทดลองเกี่ยวกับการปลูกพืชผลด้วย พวกเขาเป็นพืชสิบชนิดในดินซึ่งคล้ายกับดินบนดาวอังคารและดวงจันทร์มากที่สุด แม้ว่านักวิจัยจะสามารถเก็บเกี่ยวพืชผลได้ แต่ก็ควรสังเกตว่าตัวอย่างทั้งหมดอยู่ในสภาวะเรือนกระจกที่อุณหภูมิ ความชื้น และแสงคงที่

คริสติน่า อูลาโซวิช

ภาพยนตร์ไซไฟเรื่องล่าสุดจากผู้กำกับภาพยนตร์ดารา ริดลีย์ สก็อตต์ แสดงให้เห็นนักบินอวกาศแห่งอนาคตที่เหยียบพื้นผิวขรุขระของดาวอังคารเป็นครั้งแรก ภาพยนตร์เรื่องนี้ถ่ายทำในรูปแบบ 3 มิติในสไตล์ของมาร์เวล ผู้ชมสามารถเห็นตัวอย่างคอมพิวเตอร์กราฟิกใหม่ๆ ที่ไม่เคยรู้จักมาก่อน ซึ่งผู้กำกับได้สร้างปรากฏการณ์ทางจักรวาลที่น่าสนใจขึ้นใหม่ เช่น พายุฝนฟ้าคะนองบนดาวอังคาร

ทีมงานภาพยนตร์และผู้สร้างวิดีโอทั้งหมดทำงานโดยตรงกับนักวิทยาศาสตร์ชั้นนำของ NASA เพื่อสร้างภาพที่แม่นยำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เราได้สัมภาษณ์ Dog Meing นักวิทยาศาสตร์ชั้นนำของ NASA เกี่ยวกับสิ่งที่เขาคิดเกี่ยวกับการทำงานร่วมกันที่ผิดปกตินี้

“โดยรวมแล้ว ฉันคิดว่ามันจะเป็นอะไรที่น่าสนใจมาก เรากำลังทำงานอย่างหนักเพื่อสร้างทุกอย่างให้ตรงตามที่มันเป็น”

ภาพยนตร์: ภูมิทัศน์ทะเลทรายของดาวอังคารดูน่าเชื่ออย่างยิ่ง: หน้าผาหินสีแดง ผืนทรายที่กว้างใหญ่ไพศาล สร้างขึ้นจากการผสมผสานของเอฟเฟกต์ดิจิทัลและฟุตเทจจากจอร์แดน สอดคล้องกับสิ่งที่มีอยู่จริงหรือไม่?

วิทยาศาสตร์: "อันที่จริง โมเดลทั้งหมดของพื้นผิวโลกถูกสร้างขึ้นบนพื้นฐานของภาพถ่ายจริงของดาวอังคาร เรามียานอวกาศหลายลำ และพวกมันคือผู้ช่วยเราในการถ่ายภาพ ดาวอังคารเป็นดาวเคราะห์ที่พัฒนาและเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เนื่องจากมีภูเขาไฟที่ใหญ่ที่สุดแห่งหนึ่งในระบบสุริยะ แม้ว่าจะมีหุบเขาอยู่หนึ่งแห่งนอกเหนือจากภูเขาไฟ และหากคุณย้ายไปยังสหรัฐอเมริกา มันจะทอดยาวจากฝั่งตะวันออกไปยังชายฝั่งตะวันตก วิดีโอ ผู้สร้างทำได้ดีมาก สร้างภาพที่ละเอียดมาก"

หนัง: ในภาพยนตร์ นักบินอวกาศ มาร์ค วัตนีย์ (Daimon) ปลูกมันฝรั่งและปลูกมันฝรั่งบนดาวอังคารโดยใช้ดินของดาวอังคารและระบบชลประทานชั่วคราว

วิทยาศาสตร์: "ฉันรู้ล่วงหน้าแล้วว่าจะทำอะไรได้บ้างถ้าฉันมาที่ NASA 30 ปีต่อมา" Meing, Ph.D. และนักวิทยาศาสตร์ดินจากมหาวิทยาลัยเท็กซัสกล่าว “ฉันแน่ใจว่าคุณสามารถเอาดิน เหมือนที่ตัวละครหลักทำในหนัง แล้วใส่มันฝรั่งลงไป แล้วเติมน้ำ มันจะเริ่มเติบโตได้ถ้ามีไนโตรเจนอยู่ที่ไหนสักแห่ง”

หนัง: เพื่อปลูกมันฝรั่ง วัตนีย์ให้อาหารพืชด้วยขยะของมนุษย์ (อุจจาระ) จากทั้งของเขาเองและจากนักบินอวกาศคนอื่นๆ ดังนั้น เขาจึงสามารถให้สารอาหารที่จำเป็นทั้งหมดแก่พืช รวมทั้งไนโตรเจน

วิทยาศาสตร์: "ถ้าฉันอยู่บนดาวอังคาร ฉันจะทำแบบเดียวกัน" Meing กล่าว "เราไม่ได้ทำสิ่งนี้บนโลกเพราะไม่มีความจำเป็น อย่างไรก็ตาม ข้อเท็จจริงนี้เป็นเรื่องจริง นอกจากอุจจาระแล้ว ปัสสาวะยังสามารถนำไปใช้ได้ นอกจากนี้ยังมีไนโตรเจนอยู่มาก"

หนัง: อันที่จริง ดาวอังคารเป็นดาวเคราะห์ที่ "แห้งแล้ง" มาก เพื่อที่จะจัดหาน้ำให้กับมันฝรั่ง ตัวเอกได้สร้างระบบการให้น้ำอย่างกะทันหัน ซึ่งเขาเผาออกซิเจนจากระบบช่วยชีวิตในที่อยู่อาศัยของเขาจากยานอวกาศที่เหลือซึ่งมีไฮโดรเจนอยู่ แน่นอนว่าความพยายามครั้งแรกในการทำสิ่งนี้จบลงด้วยความล้มเหลว

วิทยาศาสตร์: "ใช่ คุณรู้ไหม เราพบว่าประเด็นนี้น่าสนใจเป็นพิเศษ ไม่ต้องสงสัยเลยว่าไฮโดรเจนจะเผาไหม้ และถ้าคุณมีแหล่งออกซิเจน คุณก็สามารถผลิตน้ำได้ ตามทฤษฎีแล้วมันใช้ได้ผล แต่ต้องอยู่ภายใต้สภาวะ ซึ่งตัวละครหลักจบลงได้ยากมาก” หมี่กล่าว

ฟิล์ม: พายุฝุ่นบนดาวอังคารมาพร้อมกับสายฟ้าและพายุทอร์นาโดที่ปรากฏขึ้นอย่างกะทันหัน จริงหรือ?

วิทยาศาสตร์: "ใช่ ตัวละครหลักอยู่ในพื้นที่ใดพื้นที่หนึ่ง พายุฝุ่นมักเกิดขึ้นที่นั่น อาจกล่าวได้ว่าครอบคลุมทั้งโลก แต่ปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นค่อนข้างเร็ว หากเราลงเอยที่นั่นจริงๆ อุปกรณ์ของเรา สามารถคาดการณ์ได้และเราก็สามารถหลบหนีได้ "

ฟิล์ม: ในกรอบ สายตาของเรามักจะจับรถหกล้อที่ดูคุ้นเคยอย่างสุดๆ ทำไมยานอวกาศและยานสำรวจดาวอังคารในภาพยนตร์จึงมีหกล้อ?

วิทยาศาสตร์: "การระงับของเรือดังกล่าวสามารถเลื่อนขึ้นและลงได้โดยไม่มีปัญหา" Meing กล่าว “หากมีสถานการณ์ที่จู่ๆ ล้ออันใดอันหนึ่งไม่ได้อยู่บนพื้น ก็จะไม่รบกวนการทำงานของอีกห้าล้อ แน่นอนว่ายานอวกาศทั้งหมดบนดาวอังคารมี 6 ล้อพอดี สำหรับภารกิจบรรจุคนในอนาคต สิ่งนี้สำคัญมาก สำคัญ."

เพื่อดูว่าผู้บุกเบิกดาวอังคารสามารถปลูกอาหารบนดาวเคราะห์แดงได้หรือไม่ นักวิทยาศาสตร์ได้พยายามปลูกมันฝรั่งบนโลกภายใต้สภาวะเหมือนดาวอังคาร ผลลัพธ์แรกของการทดลองดังกล่าวเป็นไปในเชิงบวกอย่างชัดเจน

วันนี้นักวิทยาศาสตร์กำลังวางแผนที่จะสร้างอาณานิคมบนดาวอังคารอยู่แล้ว อย่างไรก็ตาม เนื่องจากระดับรังสีในพื้นที่สูง บรรยากาศบาง และอุณหภูมิที่หนาวเย็น ผู้คนกลุ่มแรกที่ลงจอดบนดาวอังคารจะต้องอยู่รอดในสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย และแม้ว่าปัญหาการอยู่รอดจะสามารถแก้ไขได้ แต่ปัญหาที่ใหญ่ที่สุดอย่างหนึ่งก็คือสิ่งที่ชาวอาณานิคมจะกิน

โครงการนี้เปิดตัวในเดือนกุมภาพันธ์ปีที่แล้วโดย International Potato Center โดยความร่วมมือกับ NASA นักวิทยาศาสตร์พยายามปลูกมันฝรั่งในทะเลทราย Pampas de La Jolla ทางตอนใต้ของเปรู ซึ่งสภาพ (ดินที่แห้งแล้งและแห้งแล้งที่สุด) มีความคล้ายคลึงกับดาวอังคารมากที่สุด

แนวคิดนี้ไม่ใช่แค่เพื่อทำความเข้าใจว่ามันฝรั่งสามารถปลูกบนดาวอังคารได้อย่างไร แต่นักวิทยาศาสตร์ยังต้องการทราบว่าพืชที่มีสารอาหารที่เป็นพืชหัวนี้สามารถเจริญเติบโตได้ในสภาวะที่รุนแรงบนโลกหรือไม่ หากการทดลองเป็นไปในเชิงบวก ก็สามารถแก้ปัญหาความมั่นคงด้านอาหารและความหิวโหยทั่วโลกที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศได้

ทีมนักวิทยาศาสตร์ได้ตั้งค่าคอนเทนเนอร์ Cubesat แบบอัดแรงดันในทะเลทรายเพื่อจำลองสภาพบนดาวอังคารอย่างเต็มที่ ภายใน "ลูกบาศก์" นักวิจัยได้วางไฟ LED เพื่อจำลองการแผ่รังสีดวงอาทิตย์บนดาวเคราะห์แดง ติดตั้งระบบควบคุมอุณหภูมิเพื่อจำลองอุณหภูมิกลางวันและกลางคืนของดาวอังคาร และอุปกรณ์ควบคุมระดับความกดอากาศและปริมาณออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ในนั้น

นักวิจัย Julio Valdivia Silva กล่าวว่า "หากมันฝรั่งสามารถทนต่อสภาวะที่รุนแรงใน Cubesat ได้ ก็มีโอกาสที่ดีที่พวกมันจะเติบโตบนดาวอังคาร - เราจะทำการทดลองเพื่อค้นหาว่ามันฝรั่งชนิดใดที่เหมาะสมที่สุดสำหรับสิ่งนี้ เราต้องการทราบด้วยว่ามันฝรั่งสามารถอยู่รอดได้ในสภาวะขั้นต่ำเพียงใด”

การทดสอบในปีที่ผ่านมาแสดงให้เห็นว่ามันฝรั่งสามารถงอกในดินทะเลทรายภายใน Cubesat ได้ อย่างไรก็ตาม พันธุ์ที่ทนต่อเกลือที่พัฒนาขึ้นเพื่อใช้ในที่ราบลุ่มกึ่งเขตร้อน ซึ่งเพิ่งได้รับการแนะนำในพื้นที่ชายฝั่งทะเลของบังกลาเทศ ได้แสดงผลลัพธ์ที่ดีที่สุด โดยมีเกลืออยู่ในระดับสูง

และในความต่อเนื่องของธีมอวกาศ

ผลลัพธ์มีแนวโน้มดี

องค์กรทางวิทยาศาสตร์ชื่อ International Potato Center และหน่วยงานด้านการบินและอวกาศของอเมริกา NASA ได้ทำการทดลองเกี่ยวกับการปลูกมันฝรั่งในสภาวะที่ใกล้กับดาวอังคาร แม้จะมีลักษณะดินแห้งของดาวอังคาร อากาศผิดปกติและความกดอากาศต่ำ แต่หลายพันธุ์ก็สามารถงอกได้สำเร็จ

มีการรายงานการทดลองตั้งแต่ต้นปีที่แล้ว ซึ่งเป็นช่วงที่ผู้เชี่ยวชาญเหมาะสมที่สุดสำหรับการปลูกในสภาพ "ดาวอังคาร" ประมาณครึ่งหนึ่งของพันธุ์เหล่านี้ได้รับการอบรมมาอย่างดุเดือดเพื่อต้องการน้ำเพียงเล็กน้อยและต้านทานต่อไวรัสได้ พันธุ์อื่น ๆ ที่ได้รับการคัดเลือกสำหรับการทดลองเติบโตในเทือกเขาแอนดี - พวกเขาสามารถเติบโตบนดินหินในพื้นที่แห้งแล้งและทนต่อการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศกะทันหันได้ดี

นักวิทยาศาสตร์ได้ปลูกมันฝรั่งใน "เรือนกระจก" พิเศษโดยใช้ดาวเทียม CubeSat ภายในสถานที่ติดตั้งนี้มีที่ดินจากทะเลทราย Pampa de la Hoya (หนึ่งในสถานที่ที่วิเศษที่สุดในโลก) ความกดอากาศและองค์ประกอบของบรรยากาศสอดคล้องกับ "ดาวอังคาร" อุณหภูมิของอากาศก็สอดคล้องกับ ที่มักพบเห็นบนดาวเคราะห์สีแดง เพิ่มคุณสมบัติแร่ธาตุของดินดาวอังคารลงในดิน

การทดลองแสดงให้เห็นว่ามีความเป็นไปได้สูงที่จะปลูกมันฝรั่งบนดาวอังคาร แต่สิ่งนี้จะต้องทำให้ดินอิ่มตัวด้วยสารอาหารและคลายมันเสียก่อน ในกรณีนี้ หัวจะได้รับน้ำและออกซิเจนเพียงพอ

ผู้เชี่ยวชาญทำการทดลองที่คล้ายคลึงกันเพื่อค้นหาว่ามีโอกาสสูงเพียงใดในการปลูกอาหารบางชนิดบนดาวอังคารจริง ๆ ตัวอย่างเช่น หากการสำรวจถูกส่งไปยังดาวอังคาร และ "สวน" ดังกล่าวจะจัดหาอาหารให้กับผู้เข้าร่วม

เมื่อกลางปีที่แล้ว ผู้เชี่ยวชาญจากฮอลแลนด์สามารถปลูกหัวไชเท้า ถั่ว ข้าวไรย์ และมะเขือเทศบนดินที่คล้ายกับดินของดาวอังคาร และผลิตภัณฑ์ทั้งหมดเหล่านี้กลับกลายเป็นว่าเหมาะสำหรับการบริโภคของมนุษย์