NGThai / 12/7/2562



ต้นไม้ดวงจันทร์ เหล่านี้เติบโตขึ้นจากเมล็ดพันธุ์นับร้อยเมล็ดที่ได้ไปท่องอวกาศกับยานอะพอลโล 14 พวกมันเป็นพืชพรรณที่มีต้นกำเนิดอันน่าทึ่ง แต่กลับสูญหายไปจากหน้าประวัติศาสตร์

นับตั้งแต่ปี 1977 เป็นต้นมา ต้นมะเดื่อ (sycamore) ต้นหนึ่ง ยืนนิ่งไม่ไหวติง คอยทักทายผู้คนที่เข้ามาเยี่ยมชมศูนย์เที่ยวบินอวกาศก็อดดาร์ดของนาซา (NASA’s Goddard Space Flight Center) มันดูเหมือนต้นมะเดื่อที่พบได้ทั่วไปที่ยืนต้นตระหง่าน ณ พื้นที่ชานเมืองในมลรัฐแมริแลนด์
แต่ผู้คนที่เดินผ่านไปมา อาจไม่ได้ตระหนักว่ากำลังอยู่ในรัศมีร่มเงา หรือกำลังชื่นชมการเปลี่ยนสีของต้นไม้ต้นนี้ที่มาจากดวงจันทร์

ต้นมะเดื่อแห่งกอดดาร์ดคือหนึ่งในบรรดาตื่นมะเดื่อนับโหลที่มีชื่อเรียกว่า ต้นไม้ดวงจันทร์ (Moon tree) ซึ่งปลูกกระจายอยู่ทั่วประเทศสหรัฐอเมริกา โดยพวกมันได้ถูกปลูกขึ้นจากเมล็ดที่ได้ขึ้นไปอวกาศกับนักบินอวกาศ สจ๊วต รูซา (Stuart Roosa) ในภารกิจสำรวจดวงจันทร์ของยานอะพอลโล 14 ในปี 1971 ในตอนนั้น หนึ่งในสิ่งที่รูซานำไปด้วยคือเมล็ดพันธุ์นับร้อยเมล็ดในกล่องเก็บอุปกรณ์ส่วนตัวของเขา

การนำเมล็ดพันธุ์เหล่านี้ขึ้นไปบนอวกาศเป็นส่วนหนึ่งของโครงการร่วมระหว่างกรมป่าไม้ สหรัฐอเมริกา (U.S. Forest Service) และองค์การนาซา โดยรูซาเคยทำงานเป็นพลร่มผจญไฟป่า (smokejumper) ของกรมป่าไม้ ก่อนมาทำหน้าที่เป็นนักบินอวกาศ โดยการนำเมล็ดพันธุ์ไปยังอวกาศมีจุดประสงค์เพื่อให้ผู้คนได้ตระหนักถึงความสำคัญขององค์กรป่าไม้ และก็เป็นโอกาสดีที่นาซาจะได้คำตอบจากคำถามที่ว่า: สภาวะไร้น้ำหนักจะส่งผลกับพืชพรรณอย่างไร

ต้นไม้ดวงจันทร์ต้นหนึ่งกำลังยืนต้น และมีแสงสังเคราะห์ส่องมาจากด้านหลังที่ศูนย์เที่ยวบินอวกาศกอดดาร์ดของนาซา (NASA’s Goddard Space Flight Center) ในเมืองกรีนเบลต์ รัฐแมริแลนด์

ต้นไม้ต้นนี้ถูกปลูกขึ้นในปี 1977 อันเป็นต้นมะเดื่อ (Platanus occidentalis) ซึ่งปลูกขึ้นจากเมล็ดที่ได้ร่วมโคจรไปในอวกาศร่วมกับภารกิจยานอะพอลโล 14 ในปี 1971 ภาพถ่ายโดย MARK THIESSEN, NGM STAFF

หลังจากที่ยานอวกาศได้ดิ่งลงสู่พื้นน้ำบนโลก ได้มีการนำเมล็ดพันธุ์เหล่านี้เข้าสู่กระบวนการกักกัน อันเป็นระเบียบวิธีปฏิบัติของนาซาในช่วงเวลานั้น โดยการกักกันนี้มีเพื่อป้องกันมิให้เชื้อโรคหรือจุลินทรีย์ที่อาจเป็นอันตรายซึ่งมาจากดวงจันทร์แพร่กระจายบนโลก โดยมีความกังวลเล็กน้อยเมื่อกล่องบรรจุเมล็ดพันธุ์ถูกเปิดออกในห้องสูญญากาศแบบปิด อย่างไรก็ตาม เมล็ดพันธุ์เหล่านี้รอดจากสภาวะในอวกาศ และเมล็ดส่วนใหญ่สามารถงอกขึ้นได้ตามปกติ

ราว 2-3 ปีต่อมา ได้มีการนำต้นอ่อนเหล่านี้ไปปลูกทั่วสหรัฐอเมริกา โดยหลายต้นปลูกขึ้นในช่วงการเฉลิมฉลองการก่อตั้งประเทศสหรัฐอเมริกาครบรอบ 200 ปี เมื่อปี 1976 ซึ่งดูเหมือนเรื่องของการเฉลิมฉลองสองศตวรรษในครั้งนั้นได้กลบเกลื่อนเรื่องราวของต้นไม้นี้ออกไปจากความสนใจของชาวอเมริกันโดยทั่วไป มีเพียงคนในพื้นที่เท่านั้นที่รับรู้เรื่องนี้ และในที่สุด เรื่องของต้นไม้เหล่านี้ก็ได้เงียบหายไป




การหว่านเมล็ดเหนือขอบฟ้า

แม้เราจะเห็นได้ว่าเมล็ดพันธุ์สามารถเติบโตได้อย่างดีเมื่อกลับมาปลูกบนโลกแล้ว อย่างไรก็ตาม ต้นไม้ที่กลับมาจากดวงจันทร์เหล่านี้ยังไม่ได้รับการศึกษาอย่างเป็นทางการ ดังนั้น เราจึงยังไม่มีความรู้เชิงลึกในเรื่องของผลกระทบทางพฤกษศาสตร์ที่มาจากการเดินทางสั้นๆ รอบดวงจันทร์ครั้งนั้น แต่โชคดีที่นาซาไม่ได้หยุดแค่เพียงการปลูกต้นอ่อนเหล่านี้เท่านั้น

ดังกรณีของศูนย์อวกาศเคนเนดี (Kennedy Space Center) ในรัฐฟลอริดา ซึ่งเหล่านักวิจัยกำลังทดลองการปลูกพืชในสถานีอวกาศนานาชาติอย่างกระตือรือร้น
“สิ่งที่ท้าทายมากที่สุดที่เราพบตอนนี้คือเรื่องน้ำ และวิธีการรดน้ำให้กับพืช” Gioia Massa นักวิทยาศาสตร์ชีวภาพประจำโครงการนี้ กล่าว ซึ่งวิธีการแก้ไขเรื่องนี้ในเบื้องต้นคือให้นักบินอวกาศรดน้ำต้นไม้โดยการฉีดของเหลวผ่านกระบอก (syringe) ลงบนดินที่พืชพรรณนั้นหยั่งรากอยู่ “มันยังเป็นวิธีการ (รดน้ำต้นไม้) แบบดั้งเดิม และมันมีเรื่องที่ต้องทำอีกมากมาย” เธอกล่าวเสริม


แผนที่แสดงให้เห็นถึงตำแหน่งที่ตั้งของต้นไม้ดวงจันทร์ (Moon tree) ที่ถูกปลูกกระจายไปทั่วประเทศสหรัฐอเมริกา ในหลายมลรัฐด้วยกันแต่ผลตอบแทนที่ได้นั้นคุ้มค่า

โดยในปี 2015 นักบินอวกาศได้รับอนุญาตให้รับประทานในสิ่งที่พวกเขาปลูกขึ้นมาในอวกาศ และในตอนนี้ บนสถานีอวกาศนานาชาติ เหล่านักบินอวกาศกำลังเพลิดเพลินไปกับมัสตาร์ดผักน้ำญี่ปุ่น (Mizuna Mustard) ผักใบเขียวที่ให้รสชาติเผ็ดร้อน


“พวกเขาได้กินไปครึ่งหนึ่ง” Massa กล่าวและเสริมว่า “ส่วนที่เหลือถูกนำกลับมาเพื่อการศึกษาทางวิทยาศาสตร์”

สิ่งหนึ่งที่ Massa และทีมของเธอกำลังศึกษาอยู่คือเรื่องความปลอดภัยของอาหาร โดยในสภาพแวดล้อมปิดเช่นยานอวกาศ ระบบนิเวศภายในนั้นซึ่งประกอบไปด้วยมนุษย์ พืช และ จุลินทรีย์ การสร้างสมดุลให้กับสิ่งเหล่านี้เป็นเรื่องสำคัญ และ Massa ยังศึกษาเคมีของต้นไม้และส่วนประกอบสารอาหารของต้นไม้ และอนาคตของการปลูกพืชการเกษตรบนดาวอังคาร รวมไปถึงการใช้ประโยชน์ฝุ่นละอองและแร่ธาตุของดาวอังคารเพื่อการนี้

อีกหนึ่งวิธีการที่มีความเป็นไปได้ในการปลูกพืชนอกโลก คือการใช้ประโยชน์จากกระบวนการที่เรียกว่า การระเหยคายน้ำ (evapotranspiration)
“สิ่งนี้หมายความว่าน้ำที่ต้นไม้ดูดขึ้นไปจะระเหยกลายเป็นน้ำที่บริสุทธ์อย่างมาก” Massa กล่าวและเสริมว่า “ซึ่งน้ำนี้เป็นสิ่งที่เราสามารถเก็บและนำกลับมาใช้ใหม่ได้ ดังนั้นเราจึงสามารถคิดได้ว่าต้นไม้แบบนี้สามารถเป็นส่วนประกอบองค์รวมของระบบค้ำจุนชีวิต (life-support system) ในอนาคตได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระยะยาว เมื่อเราพยายามจะเป็นอิสระจากโลก”

แน่นอนว่าคงต้องใช้เวลาสักพักที่ทั้งมนุษย์และต้นไม้จะดำรงอยู่ในดาวอังคารได้ แต่ในขณะเดียวกัน ผู้ที่อยากเป็นนักบินอวกาศสามารถไปเยี่ยมชมต้นไม้ดวงจันทร์ ซึ่งอาจนำพาความรู้สึกที่ใกล้เคียงกับการท่องไปนอกโลก



เรื่อง CATHERINE ZUCKERMAN / NGTHAI

---

รู้จักกับ Veggie ระบบเพาะปลูกพืชพรรณบนสถานีอวกาศนานาชาติ

ตั้งแต่ในอดีตมาจนถึงปัจจุบันพืชพรรณที่เกิดขึ้นมาบนโลก ดำรงชีวิตทั้งใต้ท้องทะเล ทะเลสาบ พื้นดิน ภูเขา หรือแม้กระทั้งทะเลทรายอันแสนแห้งแล้ง กันดารขนาดไหนพืชก็สามารถดำรงชีวิตอยู่ได้ นักวิทยาศาสตร์และนักดาราศาสตร์ก็ได้แสวงหาวิธีที่ดีที่สุดในการเพาะปลูกพืชบนอวกาศ สถานทีที่เสมือนไร้น้ำหนัก สภาพแวดล้อมที่แตกต่างออกไปจากเดิมโดยสิ้นเชิงให้ได้

วันที่ 27 ธันวาคม 2015 นักบินอวกาศ Scott Kelly ได้ทวีตข้อความว่า “Our plants aren’t looking too good. Would be a problem on Mars. I’m going to have to channel my inner Mark Watney.” พร้อมกับแนบรูปภาพของต้นดอกบานชื่น 4 ต้นกำลังถูกอาบไปด้วยแสงสีม่วงแดงเข้ม

และมี 3 ต้นในนี้มีใบที่มีสีซีดจางและม้วนงอไปจากเดิมจากสถานีอวกาศนานาชาติ นั้นเป็นสัญญาณของปัญหาราที่กำลังจะเกิดขึ้น ซึ่งปัญหานี้ถือว่าเป็นเรื่องใหญ่เมื่อมันไม่ได้เกิดขึ้นที่บนโลก สถานีอวกาศนานาชาติไม่ได้มีสถานที่สำหรับการกำจัดราหรือฟื้นฟูสภาพของต้นไม้เมื่อมันเกิดราขึ้น


Our plants aren’t looking too good. Would be a problem on Mars. I’m going to have to channel my inner Mark Watney. – Scott Kelly

ดอกบานชื่นที่ได้ขึ้นไปเจริญเติบโตบนสถานีอวกาศนานาชาตินี้เป็นส่วนหนึ่งของตระกูลเดซี่ (daisy) และการทดลองนี้ก็เป็นส่วนหนึ่งในโครงการ Veggie ที่จะทำการเพาะปลูกพืชพรรณบนสถานีอวกาศนานาชาติเพื่อเป็นอาหารให้กับลูกเรือในเที่ยวบินที่ยาวนาน

ซึ่งในระยะเวลาก่อนหน้านี้นักบินอวกาศก็ได้ประสบความสำเร็จในการเก็บเกี่ยวต้นผักกาดหอมไป ดอกบานชื่นที่กำลังเจริญเติบโตขึ้นมานี้มีระยะเวลาการเจริญเติบโตที่ยาวกว่า 60 วัน อาจจะถึง 80 วันโดยประมาณ จากนั้นจะบานสะพรั่งเหมือนกับดวงอาทิตย์ยามเย็น สร้างความสวยงามบนสถานีอวกาศนานาชาติต่อไป แต่ก่อนจะถึงตอนนั้น พวกเขาต้องคิดหาวิธีที่จะเอาชนะปัญหาราให้ได้เสียก่อน

ระบบเพาะปลูก Veggie ถูกพัฒนาโดย ORBITEC ซึ่งมีสำนักงานใหญ่อยู่ที่ Wisconsin และผ่านการทดสอบที่ศูนย์อวกาศ Kennedy Space Center ของ NASA ในรัฐฟลอริดา มันมีขนาดกะทัดรัดน้ำหนักเพียง 18 กิโลกรัม

ถ้าลองนึกภาพก็คือสามารถขึ้นเครื่องบินได้โดยไม่ต้องซื้อน้ำหนักเพิ่มด้วยซ้ำ ด้านบนของมันประกอบด้วยกล่องที่ใส่แสงสีแดง สีน้ำเงิน และสีเขียวที่คอยให้แสงแก่พืช และจะมีม่านพลาสติกใสปิดคลุมพื้นที่ที่ทำการเพาะปลูกอีกครั้ง

ซึ่งในแต่ละวันนักบินอวกาศก็จะต้องมากำหนดไฟในแต่ละวันว่าควรจะให้เท่าไหร ความสว่างของแสงไฟการสังเคราะห์แสงสีแดงเพื่อสังเคราะห์อาหารและแสงสีฟ้าเพื่อควบคุมเกี่ยวกับฟังก์ชันต่าง ๆ ของพืช และพวกเขาต้องใช้พัดลมเพื่อปรับความชื่นภายในเพื่อไม่ให้มีมากหรือน้อยเกินไป และสามารถแก้ปัญหาราได้ค่อนข้างดี


ดอกบานชื่นดอกแรกที่เบ่งบานบนสถานีอวกาศนานาชาติ ที่มา – NASA

ด้วยระบบดังกล่าวทำให้ Veggie ได้สร้างระบบเพาะพันธ์พืชดอกที่ดี สภาพแวดล้อมที่ดีให้แก่พืชพรรณต่าง ๆ ให้พืชมีการเจริญเติบโตคล้ายคลึงกับภาพแวดล้อมบนโลก และในวันที่ 16 มกราคม 2016 ดอกไม้ดอกแรกก็ได้เบ่งบานบนสถานีอวกาศนานาชาติ สร้างความสวยงามและความสุขให้แก่นักบินอวกาศที่เพาะเลี้ยงมันมา ไม่เพียงแต่ดอกไม้ดอกนี้ ก่อนหน้านี้พวกเขาก็ได้ทดลองปลูกพืชเช่นผักกาดหอม และผักใบสีเขียวต่าง ๆ เช่นกัน

จุดที่สำคัญที่สุดของโครงการ Veggie คือการที่นำเมล็ดมาเพาะปลูกบนสถานีอวกาศนานาชาติ โดยที่ตัวเมล็ดของพืชแต่ละชนิดจะถูกบรรจุอยู่ในถุงปลูกหรือที่เรียกกันว่า หมอนพืช ซึ่งในหมอนพืชนั้นบรรจุไปด้วยดินและแร่ธาตุที่พืชชนิดนั้นจำเป็นใช้ในการเจริญเติบโตพร้อมกับเมล็ดพรรณ และน้ำหล่อเลี้ยงประมาณ 100 มิลลิลิตร


พืชในหมอนพืชในโครงการ Veggie ที่มา – NASA

ไม่ใช่แค่ปลูกอย่างเดียว นักบินอวกาศบนสถานีอวกาศนานาชาติ จะมีการติดตามผลการปลูกพืชและถ่ายภาพทุกสัปดาห์ น้ำจะถูกเพิ่มเป็นระยะ ๆ และมีการเก็บตัวอย่างเพื่อไปตรวจหาจุลินทรีย์ที่อาจจะมีการเจริญเติบโตในพืช และสุดท้ายของโครงการ พืชจะถูกเก็บเกี่ยว แช่แข็งและเก็บไว้เพื่อเดินทางกลับมายังโลกเพื่อทำการศึกษาในขั้นตอนต่อไป

ผลผลิตจากบนดินสู่อวกาศ

โครงการ Veggie เป็นการสร้างสภาพแวดล้อมในการเติบโตของพืชบนสถานีอวกาศนานาชาติให้มีความใกล้เคียงกับบนโลกมากที่สุดโดยที่ พวกเขาจะต้องมีพื้นที่สำหรับปลูก แสงสำหรับการสังเคราะห์อาหารของพืช มีน้ำสำหรับล่อเลี้ยงพืช และนอกจากนี้ยังมีความชื่นและปัจจัยอีกหลายอย่างที่พวกเขาต้องควบคุมเพื่อเริ่มต้นชีวิตใหม่ให้แก่เมล็ดพันธ์เหล่านั้น

เมื่อนักบินอวกาศได้ปลูกพืชพรรณต่าง ๆ แล้ว พอถึงระยะเวลาเก็บเกี่ยว พวกเขาต้องทำการเกี่ยวเกี่ยวอย่างทะนุถนอม จัดเก็บแช่แข็งเพื่อรอเวลาส่งกลับมายังโลกเพื่อทำการศึกษาต่อทั้งในเรื่องของโครงสร้างของพืช แร่ธาตุของพืช รังสีและอันตรายที่อาจจะได้รับ และอื่น ๆ อีกมากมาย


แต่นาซ่าก็ไม่ได้ใจร้ายขนาดนั้น เขาอนุญาติให้นักบินอวกาศสามารถเก็บพืชพรรณที่พวกเขาปลูกขึ้นมาเองมารับประทานได้ (ซึ่งพวกเขาก็ตัดสินใจกินมันทันที) ในตัวอย่างภารกิจ Veggie ปี 2014 นักบินอวกาศก็ได้ลองชิมผักที่พวกเขาปลูกขึ้นมาเอง Scott Kelly นักบินอวกาศบอกว่า “มันรสชาติดีทีเดียว”

เรียบเรียงโดย ทีมงาน SPACETH.CO