Chomharraich cur air bhog misean Artemis 1 chun Ghealach aig NASA san t-Samhain ceum eile air an turas a bheir aon latha air daoine tadhal air ar nàbaidh planaid as fhaisge oirnn, Mars. Leanaidh misean daonna mu dheireadh air sàilean ioma-bhàta-fànais robotach, agus b’ e am fear mu dheireadh dhiubh an rover Perseverance a chuir air tìr air a’ phlanaid dhearg sa Ghearran 2021. Airson turasan daonna gu Mars tha mòran chùisean teicneòlais ri fhuasgladh, cudromach am measg is iad sin dìon bho rèididheachd grèine agus slàinte sgioba, a’ toirt a-steach an dòigh as fheàrr air biadh beathachail a thoirt seachad. Is e am fòcas agus an dùbhlan dha mòran eòlaichean a tha a’ sgrùdadh an fheadhainn mu dheireadh mar a sheachnadh iad na h-uireasbhaidhean falaichte a dh’ adhbhraicheas caitheamh cunbhalach de bhiadh air a thiormachadh leis an reothadh. Tha e follaiseach gum bi cothrom air biadh ùr na phrìomh bhuannachd slàinte is saidhgeòlach, agus airson seo feumar planntaichean fhàs agus buain air an t-slighe. San artaigil seo, bidh na h-ùghdaran ag ath-sgrùdadh dàta agus rannsachadh gnàthach a thaobh beathachadh, buannachdan meidigeach agus saidhgeòlais, agus dòighean a dh’ fhaodadh a bhith ann airson bàrr fhàs ann an àite domhainn.
A rèir NASA, tha còig prìomh chunnartan a’ nochdadh aig tursan-fànais fada: rèididheachd fànais, aonaranachd agus cuingealachadh, astar bhon Talamh, grabhataidh ìosal, agus àrainneachd nàimhdeil is dùinte bàta-fànais. Dh’ fhaodadh àite mòr a bhith aig planntrais beò agus biadh air fhàs às ùr ann a bhith a’ toirt taic do thrì dhiubh sin: beathachadh, feumalachdan meidigeach agus saidhgeòlas criutha.
beathachadh
Feumaidh an cothromachadh beathachaidh de bhiadh a gheibhear airson miseanan fànais a bhith air atharrachadh gu foirfe airson sgioba gus turas fada a chumail ann an deagh shlàinte
Feumaidh an cothromachadh beathachaidh de bhiadh a gheibhear airson miseanan fànais a bhith air atharrachadh gu foirfe airson sgioba gus turas fada a chumail ann an deagh shlàinte. Leis gum bi e doirbh ath-sholarachaidhean bhon Talamh, tha e na amas deatamach a bhith a’ dearbhadh an daithead cheart agus a chruth mionaideach.
Is e a bhith a’ seachnadh dìth beathachaidh riatanach an dùbhlan as fhollaisiche, agus tha NASA air sgrùdadh a dhèanamh air feumalachdan beathachaidh mionaideach. Tha mòran den 'siostam' biadh fànais a th' ann an-dràsta, ge-tà, air a dhearbhadh gu bheil e easbhaidheach. Gu sònraichte, tha stòradh fada àrainneachdail de bhiadh ag adhbhrachadh truailleadh vitamain A, B1, B6 agus C.
Tha call cuideam cuibheasach mean air mhean airson speuradairean 2.4 sa cheud gach 100 latha ann am microgravity, eadhon le ceumannan eacarsaich teann an aghaidh. Thathas air sealltainn gu bheil speuradairean cuideachd a’ fulang le easbhaidhean beathachaidh ann am potasium, calcium, vitimín D agus vitimín K leis nach eil am biadh a tha air a sholarachadh a’ leigeil leotha coinneachadh ris na riatanasan in-ghabhail làitheil.
Gu nàdarrach tha vitamain agus mèinnirean ann am planntrais, agus seachnaidh caitheamh biadh ùr sa bhad duilgheadas stòraidh. Mar sin bhiodh e na dheagh chur-ris airson biadh air a thiormachadh leis an reothadh.
Bha an speuradair Scott Kelly ag altramachadh zinnias àite bàsachadh air ais gu slàinte air an ISS. Thog e dealbh de fhlùraichean de fhlùraichean anns a ’Chupola an aghaidh cùl-raon na Talmhainn agus roinn e an dealbh don Instagram aige airson Latha Valentine ann an 2016.
Medicine
A bharrachd air vitamain agus mèinnirean, bidh planntrais a 'co-chur mòran de dhiofar metabolites àrd-sgoile. Dh’ fhaodadh na todhar sin a bhith na chuideachadh mòr ann a bhith a’ cur casg air cùisean slàinte. Mar eisimpleir, tha folaid an sàs ann an càradh DNA, ach tha na riatanasan aige air an coinneachadh air dìreach 64 sa cheud de làithean itealaich. Seach gu bheil telomeres, deireadh chromosomes, air a bhith air an atharrachadh gu mòr rè tursan-adhair fada, dh'fhaodadh cur-ris ann am folaid tro phlanntaichean ùra cuideachadh le bhith a' lùghdachadh aois ginteil agus tachartasan aillse.
Am measg eisimpleirean eile, dh’ fhaodadh glasraich làn carotenoid casg a chuir air saobhadh sùla air adhbhrachadh le microgravity, agus faodaidh daithead pluma tiormaichte cuideachadh le casg a chuir air call cnàimh air adhbhrachadh le rèididheachd. Tha mòran de lusan a' gabhail a-steach antioxidants a dh'fhaodas a bhith na chuideachadh mòr ann a bhith a' dìon DNA daonna bho mhùthaidhean a tha air an adhbhrachadh le rèididheachd. Ach, chan eil daithead stèidhichte air planntrais gu leòr agus feumar fuasglaidhean eile a leasachadh gus speuradairean a dhìon bho rèididheachd.
Eòlas-inntinn
A bharrachd air vitamain agus mèinnirean, bidh planntrais a 'dèanamh ceangal ri mòran de dhiofar metabolites àrd-sgoile
Leis gun cuir aonaranachd agus astar cuideam mòr air slàinte inntinn speuradairean, is e am biadh aon de na h-amannan as cudromaiche airson am faireachdainn a lughdachadh. Le bhith ag ithe biadh air a thiormachadh leis an reothadh aig a h-uile biadh bidh sin a’ cruthachadh sgìths clàr-bìdh agus bidh speuradairean buailteach a bhith ag ithe nas lugha thar ùine. Faodaidh ithe biadh ùr an sgìths seo a lughdachadh, gu h-àraidh ann a bhith a’ toirt seachad measgachadh ann an cruth agus inneach.
Is e gnìomhachd eile a tha buannachdail do shlàinte inntinn na sgioba gàirnealaireachd. Thathas air dearbhadh gu bheil buaidh air leth buannachdail aig planntrais a tha a’ fàs, oir faodaidh e faireachdainn a thoirt dha speuradairean a bhith a’ siubhal le pìos talmhainn. Tha cuid de sgrùdaidhean air feuchainn ris na lusan a lorg leis na buaidhean saidhgeòlasach as buannachdail, oir dh'fhaodadh iad a bhith nam feart fìor chudromach airson slàinte inntinn a 'chriutha. Mar eisimpleir, faodaidh sùbh-lusan freagairtean adhartach saidhgeòlach a leasachadh, leithid spionnadh agus fèin-spèis, lughdachadh trom-inntinn agus cuideam fhad ‘s a dh’ fhaodadh coriander càileachd cadail a leasachadh.
Mar sin, tha àiteachas fànais stèidhichte air planntrais inntinneach aig ìre beathachaidh, saidhgeòlach agus meidigeach. Ach, tha dìth rùm agus na suidheachaidhean fàis sònraichte a 'cuingealachadh àireamh agus roghainn bàrr.
Bidh an fhìor roghainn de bhàrr a thèid a chleachdadh ag atharrachadh, a rèir nan slatan-tomhais a chaidh a sgrùdadh agus an raon (beathachadh, eòlas-inntinn agus cungaidh-leigheis) as fheàrr leotha. Faodaidh cuid de lusan le beatha sgeilp fhada a bhith goireasach, leithid cruithneachd no buntàta, ach tha ana-cothrom aca gum feum iad a bhith air am bruich mus tèid an caitheamh. Is e feart eile ri bheachdachadh an siostam gintinn agus modh poileanachaidh nan lusan, leis nach eil beathaichean (leithid biastagan) ceadaichte air bòrd.
Chaidh liosta de bhàrr a dh’fhaodadh fàs san fhànais a stèidheachadh, cuid dhiubh a bha air àiteachadh air bòrd mu thràth. Thagh na h-ùghdaran slatan-tomhais beathachaidh agus agronomic mar innealan airson an taghadh. Mar sin, airson buaidhean saidhgeòlach, chaidh luach bho aon (mion) gu ceithir (max) a thoirt air sgàth blas agus coltas a’ bhàrr no pàirt de phlannt a ghabhas ithe.
Clàr de dhiofar bhàrr le na feartan beathachaidh, meidigeach, agronomic agus saidhgeòlach aca a tha freagarrach airson miseanan fada san fhànais.
A 'fàs lusan ann an soitheach-fànais
Tha àite a’ toirt dà phrìomh thùs cuideam do phlanntaichean: rèididheachd cosmach agus microgravity.
Bidh rèididheachd a’ toirt droch bhuaidh air fàs planntrais agus a’ meudachadh chunnartan mùthaidhean ginteil, agus mar sin bu chòir dìon lusan bho rèididheachd a bhith na phrìomhachas. Ged a ghabhas rèididheachd a chumail a’ cleachdadh sgiathan luaidhe agus/no uisge, tha seo a’ riochdachadh tomad a bharrachd airson a chuir ann an orbit. Is e fuasgladh math, a thàinig bho Champa Mars Base aig Lockheed Martin (2018), stòradh connaidh a chleachdadh mar sgiath rèididheachd.
Chan eil microgravity, air an làimh eile, a’ cur bacadh mòr air fàs planntrais, ged a dh’ fhaodadh e a dhèanamh nas slaodaiche. Ach, tha freagairt an lus eadar-dhealaichte a rèir an gnè, leis gu bheil microgravity a ’toirt buaidh air abairt genome a’ phlannt. Chaidh a lorg, ann am microgravity, gum bi planntrais a’ cur an cèill barrachd ghinean co-cheangailte ri cuideam, leithid ginean clisgeadh teas, agus ag àrdachadh an cinneasachadh de phròtainean co-cheangailte ri cuideam. A bharrachd air an sin, chaidh a lorg gu bheil diofar chruinneachaidhean de metabolites aig sìol agus dàil air ginideachadh.
Bidh microgravity cuideachd a 'toirt buaidh air meanbh-àrainneachd a' phlannt, leithid dìth gluasad an àile, a 'cruthachadh co-dhèanamh àile neo-àbhaisteach agus duilgheadas le uisgeachadh (le no às aonais taic). Chan eil convection èadhair san fhànais a-muigh, mar sin mura h-eil an stèisean fàis air a fhionnarachadh gu leòr, fuirichidh gas sam bith a thèid a sgaoileadh leis a’ phlannt timcheall air an uachdar aige. Thathas air sealltainn gu bheil cruinneachadh de ethylene gaseous timcheall duilleagan lusan a’ leantainn gu leasachadh duilleach neo-àbhaisteach. Faodaidh gasaichean eile, leithid carbon dà-ogsaid, a tha an làthair ann an dùmhlachdan àrda ann an soitheach-fànais, a bhith marbhtach do chuid de lusan. Tha an aon dhuilgheadas ag èirigh airson uisgeachadh lusan, agus mar sin bidh feum air dòigh-obrach nach bàthadh na freumhaichean.
Tha e nas duilghe freagairt an lus don àrainneachd fànais a mheasadh. Faodaidh cuid de thaobhan den àrainneachd sin, leithid àite cuibhrichte, ar roghainn a stiùireadh a dh’ ionnsaigh seòrsaichean corrach. Ach, tha cuid de thaobhan eile leithid freagairt an lus air microgravity ag atharrachadh a rèir gnèithean agus gnèithean. Ged a dh'fheumas deuchainnean cumail a 'dol, chaidh àireamh shònraichte de lusan a dhearbhadh mar-thà agus chaidh a mhìneachadh mar a tha comasach air fàs san fhànais agus is urrainn dhuinn an cleachdadh mar bhunait.
Dh’ fhaodadh leasachadh seòmar planntrais fèin-sheasmhach a bhith a’ còmhdach feumalachdan beathachaidh speuradairean deicheadan ach le bhith a’ cleachdadh seòmraichean beaga mar cheumannan taiceil dh’ fhaodadh sin an sgioba a chuideachadh le easbhaidhean ann am vitamain agus beathachadh (a tha air an atharrachadh ann am biadh pacaichte) agus lughdaich iad sgìths daithead.
Mark Vande Hei, Shane Kimbrough, Thomas Pesquet, Akihiko Hoshide agus Megan McArthur bho Space X Crew-02 nan seasamh le bhith a’ buain piobair chili dearg is uaine san ISS ann an 2021 airson sgrùdadh Plant-Habitat 04.
Siostam taic beatha bioregenerative
Le bhith ag ithe biadh air a thiormachadh leis an reothadh aig a h-uile biadh bidh sin a’ cruthachadh sgìths clàr-bìdh agus bidh speuradairean buailteach a bhith ag ithe nas lugha thar ùine
Ann an soitheach-fànais, tha rùm cuingealaichte. Mar sin, tha soirbheachas a’ mhisean an urra ri siostaman ath-nuadhachaidh freumhaichte ann an Siostaman Taic Beatha (LSS) as urrainn stuth cleachdte ath-chuairteachadh gu stuth a ghabhas cleachdadh. Bidh an Siostam Smachd Àrainneachdail agus Taic Beatha (ECLSS) a chaidh a chuir a-steach san Stèisean Fànais Eadar-nàiseanta (ISS) a’ toirt a-mach ocsaidean agus uisge le bhith ag ath-chuairteachadh carbon dà-ogsaid agus fual; bidh feum air siostam coltach ris airson tursan-fànais fada.
Rugadh am beachd air LSS bioregenerative (BLSS) anns na 1960n gus cinneasachadh bìdh agus ath-chuairteachadh stuthan sgudail (mar eisimpleir, stuth salachar) a thoirt a-steach don ECLSS. Dh’ fhaodadh BLSS le bacteria agus lìonanaich a bhith air a chleachdadh gus naitrigean ann an sgudal cruaidh ath-chuairteachadh air ais gu cruth a ghabhas cleachdadh de nitrigin organach a dh’ fhaodadh planntrais a ghabhail a-steach. Tha deuchainn a ’leantainn a’ phrionnsapail sin - an Siostam Taic Beatha Micro Eag-eòlasach Alternative (MELiSSA) - air a leasachadh agus air a stiùireadh le Buidheann Fànais na h-Eòrpa bho na 1990n.
Ach, leis gu bheil sinn a’ toirt a-steach lusan nas àirde anns an BLSS, feumaidh sinn sgrùdadh a dhèanamh air an aonachadh leis na teicneòlasan smachd àrainneachd eile a th’ ann mar-thà, a tha na dhùbhlan ùr. Bheir a bhith a’ dearbhadh cosgais agus seasmhachd nan siostaman cinneasachaidh bàrr bìdh nas lugha sin fiosrachadh deatamach airson a thighinn air adhart gu BLSS nas motha.
Diagram sgeamach den dàrna dealbhadh den aonad fàs planntrais tiùba porous.
A 'leasachadh seòmar fàs lusan
Tha e na chothrom tarraingeach a bhith a’ cleachdadh siostam hydroponic airson bàrr fhàs, leis gu bheil e a’ fàs planntrais ann an uisge an àite a bhith an urra ri siostam coltach ri ùir. Tha an tè mu dheireadh a’ cur cuideam air an t-soitheach-fànais agus an cunnart gum bi gràineanan a’ seòladh timcheall, dà thaobh a tha ga fhàgail mì-chothromach. Tha an Àrainn Lusan Adhartach (APH) a chaidh a chuir a-steach san ISS mu thràth air measgachadh de chruithneachd corrach fhàs a’ cleachdadh siostam hydroponic le siostam uisgeachaidh tiùba porous freumhaichte ann am modal freumh anns a bheil arcillite agus todhar slaodach.
Gus gnìomhachd gàrradaireachd a’ chriutha a dhèanamh nas fhasa agus gus dèanamh cinnteach gu bheil planntrais a’ fàs anns an àrainneachd as fheàrr, feumaidh coimpiutair sùil iomlan a chumail air cearcall cultarail a’ bhàrr. Chaidh siostam sgrùdaidh leithid seo a dhearbhadh ann an 2018 ann an Antarctica. Le bhith a’ cleachdadh siostam gu ìre fèin-ghluasadach airson fàs bàrr nì sin cinnteach gum bi an sgioba a’ faighinn buannachd bho làthaireachd phlanntaichean anns an t-soitheach-fànais (le bhith gan làimhseachadh) agus a’ seachnadh cùis àiteachais a’ fàs cus ùine. Gu dearbh, chan eil an rùm a dh’ fheumar airson planntrais fhàs fhathast air a mhìneachadh gu mionaideach agus tha grunn dheuchainnean ann an àrainneachdan coltach ri àite (mar an HI-SEAS) air sealltainn gum faod an gnìomhachd seo fàs fada.
Thathas air dearbhadh gu bheil buaidh air leth buannachdail aig planntrais a tha a’ fàs, oir faodaidh e faireachdainn a thoirt dha speuradairean a bhith a’ siubhal le pìos talmhainn.
Mu dheireadh, tha Siostam Riochdachaidh Glasraich NASA, no Veggie, (air a chuir air bhog ann an 2014), a tha a’ toirt seachad farsaingeachd fàs de 0.11 m², na dheagh eisimpleir de aonad fàs planntrais a ghabhadh a chleachdadh air bòrd bàta-fànais, mar a chaidh a dhearbhadh mu thràth air an ISS. A thaobh riatanasan solais, thathas a’ cleachdadh LEDan le dà thonnan eadar-dhealaichte: dearg (630 nm) agus gorm (455 nm) leis gu bheil planntrais a’ fàs nas èifeachdaiche fo na tonnan sin. Dh’ fhaodadh gum bi feum air LED uaine cuideachd gus an dath nàdarrach a thoirt don lus, mar sin a’ cuideachadh le bhith ag aithneachadh ghalaran agus a’ cur an cuimhne sgioba na Talmhainn.
Mizuna (càl Iapanach), lettu romaine dearg agus Tokyo bekana (càl Sìneach) air fhàs ann an aonad Veggie san ISS.
Bidh suidheachaidhean fànais a’ cruthachadh cuideam an dà chuid dha daoine agus do phlanntaichean, agus mar sin tha dealbhadh phlanntaichean comasach air fàs ann an soithichean-fànais agus a’ cuideachadh le bhith a’ lughdachadh cuid de na cuideaman a tha speuradairean a’ faighinn eòlas ga sgrùdadh an-dràsta.
Chaidh ginean a tha an sàs ann am freagairtean cuideam planntrais a chomharrachadh ach gus na buaidhean sin a lughdachadh no a lughdachadh feumaidh luchd-saidheans faireachdainn ginean gnàthaichte atharrachadh no ginean atharrachadh fànais a chuir a-steach do na genomes. Faodar seo a choileanadh le bhith a’ cleachdadh deasachadh gine agus tha cuid de ghinean tagraiche air an comharrachadh agus air an sgrùdadh gu sònraichte mu thràth. Mar eisimpleir, tha ARG1 (Altered Response to Gravity 1), gine a tha aithnichte a bheir buaidh air freagairtean grabhataidh ann am planntrais air an Talamh, an sàs ann a bhith a’ cur an cèill ginean 127 co-cheangailte ri atharrachadh solas-fànais. Chaidh a’ mhòr-chuid de na ginean a chaidh atharrachadh ann an abairt ann an solas-fànais a lorg gu robh iad an urra ri Arg1, a’ moladh prìomh àite airson a’ ghine sin ann an atharrachadh fios-eòlasach air ceallan neo-eadar-dhealaichte gu solas-fànais. Tha buaidh mhòr aig HsfA2 (Factar clisgeadh teas A2) air atharrachadh solas-fànais, mar eisimpleir tro biosynthesis stalc. Is e an t-amas bacadh a chuir air ginean a tha ag adhbhrachadh cuideam agus adhartachadh cinn buannachdail.
Is fhiach sgrùdadh a dhèanamh air ginean eile, ris an canar ginean atharrachadh fànais, leithid ginean co-cheangailte ri rèididheachd, perchlorate, dwarfism agus teòthachd fhuar, oir chuidicheadh iad planntaichean gus seasamh an aghaidh suidheachadh cruaidh an fhànais. Mar eisimpleir, tha ginean aig meanbh-fhàs-bheairtean a tha air an atharrachadh gu àrainneachdan hypersaline airson strì an aghaidh UV agus strì an aghaidh perchlorate. Tha mòran de sheòrsan troich (me cruithneachd) air àiteachadh mar-thà air an ISS agus dh’ fhaodadh an tomato cherry corrach ‘Red Robin’ a bhith air fhàs san ISS mar phàirt de dheuchainn Veg-05 NASA.
Faodaidh sinn cuideachd lusan a dhealbhadh airson slàinte speuradairean. Tha a bhith a’ brosnachadh cruinneachadh de choimeasgaidhean buannachdail, a’ dèanamh phlanntaichean a ghabhas ithe le bodhaig gu lèir gus sgudal a lughdachadh, no a’ dealbhadh phlanntaichean gus drogaichean a thoirt gu buil an aghaidh frith-bhuaidhean fànais air speuradairean nan dòighean comasach air planntrais a dhèanamh feumail don sgioba.
Chaidh ro-innleachd Lusan a ghabhas ithe agus mionlach (WBEEP) a chleachdadh air planntaichean buntàta, a’ dèanamh gasan agus duilleagan buntàta a ghabhas ithe le bhith a’ toirt air falbh an solanine bhuapa. Gus casg a chuir air cinneasachadh, tha an dàrna cuid na ginean a tha ga dhèanamh air an cumail sàmhach no air an atharrachadh le deasachadh gine. Tha buannachdan ann a bhith a’ cruthachadh a’ bhuntàta WBEEP seo leis gur e plannt a tha furasta àiteachadh a th’ ann a tha na stòras math de lùth agus a tha air a bhith comasach air fàs ann an suidheachaidhean duilich leithid àite. Bha na lusan cuideachd air an daingneachadh gus coinneachadh gu h-iomlan ri feumalachdan beathachaidh corp an duine.
Bidh rèididheachd a’ toirt droch bhuaidh air fàs planntrais agus a’ meudachadh chunnartan mùthaidhean ginteil, agus mar sin bu chòir dìon lusan bho rèididheachd a bhith na phrìomhachas.
Is e call dùmhlachd cnàimh aon de na prìomh chùisean airson slàinte speuradairean ann am microgravity. Tha na cnàmhan againn an-còmhnaidh air an cothromachadh eadar fàs agus ath-shuidheachadh, a’ leigeil le cnàmhan freagairt ri dochann no atharrachaidhean ann an eacarsaich. Bidh caitheamh ùine ann am microgravity a’ cur dragh air a’ chothromachadh seo, a’ gluasad chnàmhan a dh’ ionnsaigh ath-shùghadh, agus mar sin bidh speuradairean a’ call cnàimh. Faodar seo a làimhseachadh le droga ris an canar hormone parathyroid, no PTH, ach tha feum air in-stealladh cunbhalach agus tha beatha sgeilp gu math goirid aige, a tha na dhuilgheadas airson tursan-fànais fada. Mar sin, chaidh lettuis transgenic a bheir a-mach PTH a innleachadh.
Tha a bhith a’ dealbhadh phlanntaichean a tha comasach air fàs san fhànais agus a bhith feumail do speuradairean fhathast aig ìre thràth de rannsachadh. Ach, tha na tha san amharc aige gu math gealltanach agus tha a h-uile prìomh bhuidheann fànais a’ sgrùdadh. Tha feum fhathast air obair a bhith a’ togail seòmar fàs planntrais ann an àrainneachd neo-fhàilteachail an fhànais. Is e aon de na dùbhlain a bhios ann am pàirt bioregenerative den BLSS a chur ris an LSS a th’ ann mar-thà. Is e dùbhlan eile am feum air taghadh nas fheàrr de bhàrr a bhith air fhàs air bòrd gus seasamh an aghaidh suidheachadh an fhànais agus gus toradh mòr a thabhann. Ach mar thoradh air sgaoileadh eòlais ann am briodadh lusan, leigidh deasachadh gine anns a 'bhàrr a chaidh a thaghadh leotha a bhith air an atharrachadh gu suidheachaidhean fànais agus a bhith a' maidseadh feumalachdan beathachaidh is slàinte sgioba.
Stòr: https://room.eu.com