अंतरिक्ष यात्रियों के लिए सब्जियां: नासा प्रयोगशालाओं में ताजा जड़ी बूटियों को कैसे उगाया जाए

आईएसएस पर उगाए जाने वाले सलाद के साथ अंतरिक्ष यात्री स्कॉट केली

अच्छा महसूस करने के लिए, एक व्यक्ति को इतनी ज़रूरत नहीं होती है: एक स्वस्थ नींद, शारीरिक व्यायाम, अच्छा पोषण और कुछ और चीजें। पोषण महत्वपूर्ण कारकों में से एक है। और यह कारक तब और भी महत्वपूर्ण हो जाता है जब यह किसी व्यक्ति की कक्षा में भलाई के लिए आता है। कई महीनों के लिए कक्षा में जाने पर, अंतरिक्ष यात्रियों को विटामिन सहित पोषक तत्वों की संतुलित सामग्री के साथ उच्च गुणवत्ता वाला पोषण प्राप्त करना चाहिए। खैर, विटामिन पाने का सबसे अच्छा तरीका है कि आप अपने आहार में ताजी सब्जियों और फलों को शामिल करें।

फलों के साथ स्थिति बहुत अच्छी नहीं है (हालांकि समय-समय पर वे आईएसएस पर मिलते हैं), लेकिन अंतरिक्ष यात्री अब नियमित रूप से सब्जियां प्राप्त करते हैं। इसके अलावा, नासा विशेषज्ञ बढ़ते पौधों के लिए सीधे आईएसएस (कार्यक्रम का हिस्सा पहले ही लागू हो चुका है) पर या एक अंतरिक्ष यान पर उड़ान भरने के लिए एक कार्यक्रम विकसित कर रहे हैं, उदाहरण के लिए, मंगल पर। लाल ग्रह की यात्रा में कई महीने लगेंगे, लेकिन पृथ्वी से जहाज तक उत्पादों को पहुंचाना संभव नहीं होगा, जैसा कि आईएसएस पर सवार अंतरिक्ष यात्रियों के लिए किया जाता है। इसलिए, वैज्ञानिक इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि हमें कुछ उत्पादों को सीधे जहाज पर उगाना सीखना चाहिए।

कार्यक्रम में "फ़ार्म्स इन स्पेस" को जॉन फिट्ज़गेराल्ड केनेडी स्पेस सेंटर (फ्लोरिडा, यूएसए) के शोधकर्ताओं की एक टीम द्वारा विकसित किया जा रहा है।

यह ध्यान देने योग्य है कि अंतरिक्ष यात्रियों के आहार में केवल 2014-2015 में शुरू की गई ताजी सब्जियां शामिल होनी चाहिए। इससे पहले, कक्षा में लोगों को केवल सूखे ठंड के निर्जलित उत्पाद प्राप्त हुए थे, जिन्हें एक विशेष तरीके से तैयार किया जाना चाहिए ताकि उन्हें खाया जा सके। अंतरिक्ष यात्री स्वाद के बारे में शिकायत नहीं करते हैं, लेकिन किसी को यह सोचना चाहिए कि इस तरह के भोजन के अलावा, वे कुछ और चाहते हैं। वैसे, अंतरिक्ष यात्रियों के लिए भोजन की लागत बहुत अधिक है। कक्षा में डिलीवरी को देखते हुए, कीमत लगभग 20,000 डॉलर प्रति किलोग्राम है। यह बहुत महंगा है, लेकिन यह अलग तरीके से काम नहीं करता है। यदि आप अंतरिक्ष में पहले से ही कुछ उत्पाद उगाते हैं, तो आप थोड़ा बचा सकते हैं।

पहले प्रयोगों ने पहले से ही एक अच्छा परिणाम दिखाया है: उन्होंने सीखा कि आईएसएस पर लेट्यूस कैसे उगाया जाए। उसका स्वाद काफी स्वीकार्य था। अंतरिक्ष में बढ़ते पौधों को नासा द्वारा विकसित एक विशेष प्रणाली के लिए संभव बनाया गया था। इस प्रणाली को वेजी कहा जाता है । यह पहली बार अप्रैल 2014 में ISS को दिया गया था। और पहले से ही अगस्त 2015 में, अंतरिक्ष यात्रियों की स्थिति में माइक्रो ग्रेविटी स्थितियों के तहत उगाए गए ताजा साग को शामिल किया गया था।


और आईएसएस पर बढ़ते पौधों के लिए यह एकमात्र प्रणाली नहीं है। उदाहरण के लिए, इंटरनेशनल स्पेस स्टेशन के रूसी सेगमेंट में, लाडा स्पेस ग्रीनहाउस संचालित होता है, जो रूसी एकेडमी ऑफ साइंसेज के इंस्टीट्यूट ऑफ बायोमेडिकल प्रॉब्लम्स के विशेषज्ञों द्वारा बनाया गया है ।

वेजी और लाडा के अलावा, अन्य विकास हैं। नासा अब सक्रिय रूप से एडवांस्ड प्लांट हैबिटैट (APH) प्रोजेक्ट विकसित कर रहा है, जो माइक्रोग्रैविटी परिस्थितियों में बढ़ते पौधों के लिए एक और प्रणाली बना रहा है। बाह्य रूप से, सिस्टम माइक्रोवेव से कई गुना बड़ा होता है। इसके अंदर एक सूक्ष्म अंतर है जिसे विशेषज्ञ नियंत्रित कर सकते हैं। विशेष रूप से, ऑक्सीजन की सामग्री को बदलना संभव है, पोषक तत्व, कुछ पोषक तत्वों को दूसरों के साथ बदल सकते हैं।

नई प्रणाली ने खुद को अच्छी तरह से दिखाया: वैज्ञानिक पहले से ही गोभी के करीब एक प्रजाति अरबिडोप्सिस बढ़ने में कामयाब रहे हैं। एलईडी का एक सेट प्रकाश के रूप में उपयोग किया जाता है। एक विशेष कंप्यूटर सब कुछ प्रबंधित करता है, क्योंकि किसी व्यक्ति के लिए सभी संकेतकों को नियंत्रित करना काफी मुश्किल है, और अगर हम कक्षा में इस तरह की प्रणाली के संचालन के बारे में बात कर रहे हैं, तो अंतरिक्ष यात्रियों के पास अंतरिक्ष खेत पर ज्यादा ध्यान देने का समय नहीं है।

डेवलपर्स के अनुसार , APH "वेजी का बड़ा भाई" है। ऊपर वर्णित कंप्यूटर सिस्टम विभिन्न प्रकार के पौधों को बढ़ने के लिए माइक्रोकलाइमेट को स्वचालित रूप से समायोजित कर सकता है। जल्द ही, वेजी को इस प्रणाली से बदल दिया जाएगा, इसे आईएसएस की अगली कई उड़ानों के दौरान वितरित करने की योजना है। एपीएच के विकास में शामिल वैज्ञानिकों के कार्यों में से एक कक्षा में पौधों की कुछ प्रजातियों को विकसित करना, उनके बीज प्राप्त करना, उन्हें पृथ्वी पर पहुंचाना, उन्हें फिर से उगाना, बीज प्राप्त करना, आईएसएस को बीज भेजना है। स्टेशन पर, इन बीजों को फिर से पौधे प्राप्त होंगे जिन्हें सावधानीपूर्वक अध्ययन किया जाएगा। इस प्रकार, विशेषज्ञ यह समझना चाहते हैं कि क्या बीज और पौधे लगातार बदलते गुरुत्वाकर्षण के साथ आईएसएस और पृथ्वी के बीच पारगमन का सामना करेंगे।


एपीएच परियोजना प्रबंधकों में से एक प्रणाली के सिद्धांत के बारे में बात करता है (यह भी चित्रित है)। स्रोत: डैनियल ओबेरहोस / मदरबोर्ड

एपीएच के अलावा, परियोजना प्रतिभागी अन्य प्रणालियों को विकसित कर रहे हैं जहां आईएसएस के लिए विशिष्ट कुछ शर्तों का परीक्षण किया जाता है। कैनेडी स्पेस सेंटर ने कई कमरे बनाए हैं, जिसमें अन्य मापदंडों के साथ, आप आर्द्रता या कार्बन डाइऑक्साइड के स्तर को नियंत्रित कर सकते हैं। इन कमरों में पौधों को यह जांचने के लिए भी उगाया जाता है कि उनकी वृद्धि और विकास स्थलीय से भिन्न परिस्थितियों में कैसे होता है (केवल गुरुत्वाकर्षण स्थलीय रहता है)। आईएसएस पर उगाए गए पौधों और फिर पृथ्वी पर पहुंचाए गए पौधों का भी यहां अध्ययन किया गया है। पिछले शुक्रवार को आईएसएस पर अंतरिक्ष यात्रियों ने एक और फसल इकट्ठा की । अब तक, ये प्रयोग सफल हैं, पौधों को अच्छा लगता है। अंतरिक्ष यात्री, अपने दम पर, पोषण के लिए आवश्यक सब्जियों की मात्रा प्राप्त करते हैं - अभी के लिए, यह केवल सलाद और बीजिंग गोभी है।


तो ऐसा लगता है कि चीनी गोभी पृथ्वी पर उगाई गई है, आईएसएस की शर्तों की पुनरावृत्ति के साथ

एक दिलचस्प बिंदु: ऑर्बिट में, माइक्रोग्रैविटी में, एक व्यक्ति के स्वाद की भावना सुस्त हो जाती है। इसलिए, भोजन से अधिक खुशी पाने के लिए, अंतरिक्ष यात्रियों को पृथ्वी पर मसालों, नमक और अन्य घटकों की उच्च सामग्री वाले खाद्य पदार्थों की आवश्यकता होती है। यह एक कारण है कि बीजिंग गोभी को आईएसएस पर उगाया जाता है। वह एक ही सलाद की तुलना में तेज, अधिक स्पष्ट स्वाद है। साथ ही, यह तेजी से बढ़ रहा है, और इसमें पोषक तत्वों की मात्रा कुछ अन्य सब्जियों की तुलना में अधिक है।

नासा अंतरिक्ष में बढ़ते पौधों के दीर्घकालिक पहलुओं का भी अध्ययन कर रहा है। यह राल्फ फ्रिट्च के नेतृत्व में विशेषज्ञों की एक अलग टीम द्वारा किया जाता है। उनके अनुसार, Veggie इसी तरह की परियोजनाओं की एक श्रृंखला में पहला प्रयोग है। APH एक शोध मंच है। वैज्ञानिकों को समझना चाहिए कि "पूर्वजों" की एक लंबी श्रृंखला वाले पौधों के साथ अंतरिक्ष में क्या होगा, जो अंतरिक्ष के अलावा किसी भी स्थिति को नहीं जानते थे। दुर्भाग्य से, वैज्ञानिक अपनी प्रयोगशालाओं में माइक्रोग्रैविटी का पुनरुत्पादन करने में सक्षम नहीं हैं, लेकिन आईएसएस माइक्रोकलाइमेट के अन्य सभी मापदंडों को समस्याओं के बिना पुन: पेश किया जा सकता है।

माइक्रोग्रैविटी के लिए, ऐसी परिस्थितियों में पौधों की वृद्धि और विकास की जाँच करना बहुत महत्वपूर्ण है, क्योंकि ये स्थितियाँ स्थलीय से काफी भिन्न होती हैं। उदाहरण के लिए, माइक्रो ग्रेविटी में, पानी पृथ्वी पर जैसा व्यवहार करता है, वैसा बिल्कुल भी नहीं करता है। ग्रह पर, नमी मिट्टी में रिसती है, जहां पौधों की जड़ें इसे अवशोषित करती हैं। लेकिन अंतरिक्ष में आप सामान्य तरीके से समान सलाद को पानी नहीं दे सकते। पानी बस एक गेंद में इकट्ठा होगा और हवा के माध्यम से तैर जाएगा। ऊतकों को रोपण करने के लिए ऑक्सीजन की डिलीवरी के साथ समस्याएं हैं। इन मुद्दों को धीरे-धीरे संबोधित किया जा रहा है, और नासा ने पहले से ही कई प्रणालियों को लागू किया है जो पृथ्वी पर माइक्रोग्रैविटी की इन विशेषताओं को मॉडल बनाने में मदद करते हैं।

अन्य मूल समाधानों में, नासा के इंजीनियरों ने 3 डी प्रिंटर का उपयोग करके बनाए गए एक विशेष नायलॉन सब्सट्रेट का उपयोग करने का सुझाव दिया। वह मिट्टी की भूमिका निभाता है। सब्सट्रेट एक घन के आकार का है। बीज घन के ऊपरी भाग में स्थित हैं, और पानी छिद्रों में प्रवेश करता है और सब्सट्रेट में बरकरार रहता है। नायलॉन एक हाइड्रोफिलिक यौगिक है, ताकि पानी के अणु, नायलॉन अणुओं के लिए "चिपके हुए", बाहर न जाएं, जहां जरूरत होती है वहां नमी मिलती है। पौधों की जड़ें, क्यूब, शाखा में प्रवेश करती हैं और पौधे के लिए आवश्यक मात्रा में नमी प्राप्त करती हैं। वैज्ञानिक विशेष ऑपरेशन के दौरान माइक्रोग्रैविटी में अपने सिस्टम के व्यवहार का परीक्षण करने की योजना बनाते हैं। नासा का हवाई जहाज। यदि प्रयोग सफल रहा, तो नायलॉन फार्म आईएसएस में आगे के प्रयोगों के लिए जाएगा। यूटा विश्वविद्यालय के वैज्ञानिक इस परियोजना में नासा के इंजीनियरों की मदद कर रहे हैं।

फ्रिट्चेस के अनुसार एक ही प्रणाली, मंगल पर बढ़ते पौधों के लिए उपयुक्त है। वहां आईएसएस की तुलना में उन्हें विकसित करना और भी आसान हो जाएगा, क्योंकि लाल ग्रह पर गुरुत्वाकर्षण है। जल और गैसें पृथ्वी पर उसी तरह व्यवहार करती हैं जैसे कि पृथ्वी पर।

अब विशेषज्ञों का मुख्य कार्य पानी और पोषक तत्वों जैसे संसाधनों की न्यूनतम लागत पर प्रति यूनिट समय में पौधों के द्रव्यमान में अधिकतम वृद्धि प्राप्त करना है। भविष्य में, नासा आश्वस्त है, एपीएच-प्रकार की प्रणालियों को कक्षीय स्टेशनों और अन्य ग्रहों तक बढ़ाया जाएगा। उदाहरण के लिए, मार्स के उपनिवेशवादी, एपीएच जैसे खेतों की मदद से अपनी मेज पर आवश्यक सब्जियां प्राप्त करने में सक्षम होंगे। फ्रिट्चेस के अनुसार, पौधों के लिए सब्सट्रेट वर्तमान विकास को दोहरा सकता है - और उपनिवेशवादियों के पास 3 डी प्रिंटर होंगे।



सच है, अन्य राय हैं। तो, 2013 से नीदरलैंड के वैज्ञानिक मिट्टी पर बढ़ते पौधों पर एक प्रयोग कर रहे हैं, जो, उनका मानना ​​है कि मंगल की मिट्टी के लिए संरचना और संरचना में समान है। इस वातावरण में, विभिन्न पौधों की प्रजातियों की दस से अधिक फसलें पहले ही उगाई जा चुकी हैं। जैसा कि यह निकला , बड़े पौधों के ऊतकों में भारी धातुओं की सामग्री मनुष्यों के लिए खतरनाक नहीं है।

सामान्य तौर पर, अंतरिक्ष खेतों का विषय अब तेजी से प्रासंगिक होता जा रहा है, क्योंकि लोग केवल मंगल ग्रह पर ही नहीं, बल्कि चंद्रमा तक उड़ान भरने की योजना बना रहे हैं। यहां मिट्टी भी है, और अगर वही चीनी या भारतीय हीलियम -3 का उपयोग करते हैं, तो उन्हें पृथ्वी के उपग्रह पर दीर्घकालिक बस्तियों को आधार बनाना होगा। ऐसी बस्तियों के निवासियों को मेज के लिए ताजा सब्जियों की भी आवश्यकता होगी।