Space Farming: అంతరిక్షంలో మొక్కలు బ్రతుకుతాయా? మట్టే లేని ప్రాంతంలో విత్తనం మొలుస్తుందా? జీరో గ్రావిటీలో వ్యవసాయం సాధ్యమేనా..? అని ఇన్నాళ్లు మనకు ఏదో ఒక మూలన డౌట్ ఉండేది. కానీ ఈ అసాధ్యాన్ని సుసాధ్యం చేసేందుకు నాసా ఇప్పటికే ఎన్నో ప్రయోగాలు చేసింది. డ్రాగన్ దేశమైన చైనా కూడా స్పేస్ లో మొక్కల పెంపకంపై తన వంతు ప్రయత్నాలు చేస్తోంది. రీసెంట్ గా మన భారత వ్యోమగాములు అంతరిక్షంలోకి విత్తనాలను తీసుకెళ్లారు..ఆ విత్తనాలు తిరిగి భూమి మీదకు తీసుకొచ్చాక మొలకెత్తాయి. వీటిని కొన్నాళ్లు పరీక్షించి, పొలంలో నాటబోతున్నారు. ఇక ఇదిలా ఉంటే ఇస్రో కూడా రీసెంట్ గా అలసంద విత్తనాలను అంతరిక్షంలో మొలకెత్తించి అందరినీ ఆశ్యర్యపరిచింది. వీటి ద్వారా స్పేస్ లో ఫార్మింగ్ సాధ్యమేనని ఓ మూలన చిన్న ఆశ ఏర్పడింది. అయితే అంతరిక్షంలో మొక్కలను ఎలా పెంచుతారు? వాటికి నీరు , గాలి, వెళుతురు ఎలా? నాసా, ఇస్త్రో అవలంభిస్తున్న అత్యాధునిక పద్ధతులేంటి? వాటి ఖర్చు ఎంత.?కలిసివస్తే కలిగే ప్రయోజమెంత? ఈ స్పెషల్ ఫోకస్ లో చూసేద్దాం పదండి.
అంతరిక్షంలో మనం మొక్కలు ఎంత బాగా పెంచగలం అనే దానిని బట్టి మనం అంతరిక్షంలో బ్రతకడం , ఆ తర్వాత నక్షత్రాల వైపు ప్రయాణించడం ఆధారపడి ఉంటుంది అని అనడంలో ఏమాత్రం సందేహం లేదు. అందుకోసం మనం ముందుగా మనకు అతి దగ్గరలో ఉన్న ఆస్ట్రానిమికల్ బాడీ మీద మొక్కలను పెంచాలి. అదే నండి మన చంద్రుడి మీద. అసలు అంతరిక్షంలోకి మొదటి మనిషి వెళ్లే 15 ఏళ్ల ముందే విత్తనాన్ని స్పేస్ లోకి పంపించాం. ఈ ఎక్స్పరిమెంట్ లో షాకింగ్ విషయాలు బయటకు వచ్చాయి. అక్కడి వాతావరణం చాలా ప్రమాదకరంగా రేడియేషన్ తో నిండి ఉంటుందని స్పష్టమైంది.
1946లో న్యూ మెక్సికో నుంచి జర్మనీ సైంటిస్టులు అభివృద్ధి చేసిన V2 రాకెట్ ద్వారా అంతరిక్షంలోకి మొక్క సంబంధిత వస్తువులను పంపించాము. 1946 నుంచి 1952 మధ్యలో అనేక రకాల విత్తనాలను రాకెట్ల ద్వారా అంతరిక్షం వైపు వందల కిలోమీటర్ల వరకు తీసుకెళ్లాం. వీటిని మళ్లీ భూమి మీదకు తీసుకొచ్చి అసలు మొక్కలు పెరుగుతాయో లేదోనని పరీక్షించాం. ఆ విత్తనాలు ఎండిపోయి, చనిపోయి ఉంటాయని అనుకున్నారంత.. కానీ అందరి అంచనాలు తలకిందులయ్యాయి. మొక్కలు ఆరోగ్యంగా పెరిగాయి. కానీ స్పేస్ కి వెళ్లి రావడం వల్ల కొంచెం ఆలస్యంగా మొలకలు వచ్చాయి. 1971లో మూడోసారి చంద్రుడి మీద అడుగు పెట్టినప్పుడు తీసుకెళ్లిన విత్తనాలను మూన్ ట్రీస్ అన్నారు. వాటిని భూమి మీదకు తీసుకువచ్చి పెంచినప్పుడు కొంచెం ఆలస్యంగా పెరిగాయి తప్ప మామూలు చెట్లకు వీటికి పెద్దగా తేడా ఏమీ కనిపించలేదు. ఇక ఇప్పటికీ అంతరిక్షంలో మొక్కల పెంపకం గురించిన పరిశోధనలు, డీప్ స్టడీ జరుగుతూనే ఉన్నాయి.
2021లో ఓ ఫేమస్ విస్కీ బ్రాండ్ కొన్ని బార్లీ విత్తనాలను ISS కి పంపింది. వీటిని స్పేస్ స్టేషన్ బయట ఒక కంటైనర్లో పెట్టి వాతావరణ మార్పులను తట్టుకుంటాయో లేదోనని పరీక్షించారు శాస్త్రవేత్తలు. ఇక అందులోని కొన్ని విత్తనాలను భూమి మీదకు తీసుకువచ్చి మళ్లీ అదే విస్కీ బ్రాండ్ కి ఇచ్చారు. స్పేస్ లో బ్రతకాలంటే కేవలం విత్తనాలు పంపిస్తే సరిపోదు. వాటిని పెంచాలి. అది కూడా భూమి మీద కాదు అంతరిక్షంలో . స్పేస్ లో అంటే డైరెక్ట్ వ్యాక్యూమ్ లో కాదు ఒక స్పేస్ స్టేషన్, లేదా హ్యాబిటాట్ లో . అయితే ఇక్కడ రెండు సమస్యలున్నాయి. మొక్కలు పెంచే దగ్గర ఎయిర్ ప్రెజర్ ఎలా ఉంది, ఆ గాలిలో ఏం ఉందో కూడా తెలుసుకోవాలి. మొక్కలు పెరగడానికి అచ్చం భూమిలాంటి వాతావరణం కావాలంటే అంతరిక్ష ప్రాయాణాల మీద ఆశలు వదులుకోవాల్సిందే. ఒకవేళ అలాంటి వాతావరణాన్ని ఆర్టిఫిషియల్ గా సృష్టించినా అది చాలా ఖర్చుతో కూడుకున్నది..దాని బదులు భూమి నుంచి ఆహారాన్ని సరఫరా చేసుకుంటేనే చాలా డబ్బు ఆదా అవుతుంది.
మొక్కలు మనుషుల్లా కాదు . అవి చాలా సున్నితమైనవి. భూమి వాతావరణ పీడనంలో పదవ వంతు ఉన్న ప్రెజర్ ను సృష్టించి అందులో కొంచెం నైట్రోజన్ తో నింపితే చాలు . గార్డెన్ లో పెరిగినట్లే మొక్కలు అంతరిక్షంలో పెరుగుతాయి. అంతరిక్షంలో మొక్కలకు మరో అడ్డంకి గ్రావిటీ. దీని గురించి తెలుసుకోవాలంటే NASA స్పేస్ స్టేషన్ కు వెళ్లాల్సిందే అందులో సెంట్రిఫ్యూగ్ అనే పరికరం ఉంటుంది. ఇది భూమి గ్రావిటీలో వన్ థార్డ్ గ్రావిటీని స్టిములేట్ చేస్తుంది. ఇది మార్స్ , చంద్రుడి మీద ఉండే దానితో సమానం.
మార్స్ మీద పెరిగే మొక్కలు తక్కువ ఏరియాలో ఎక్కువ దిగుబడిని ఇచ్చేవి అయి ఉండాలి. అంటే టామోట, దోస, ఆకుకూరలు ఎక్కువ క్యాలరీలు అందించే దుంపలు ప్రోటీన్స్ ఎక్కువగా ఉండే సోయాబీన్స్ ను పెంచాలి. అయితే మార్స్ దాటి వెళితో కష్టాలు ఇంకా పెరుగుతాయి. అంటే కైపర్ బెల్ట్ , ఆల్ఫా సెంటారి సిస్టమ్ కి వెళ్లాలంటే కొన్ని వేల సంవత్సరాలు పడుతుంది. అన్ని సంవత్సరాలకు సరిపడా ఆహారాన్ని స్టోర్ చేసుకోవాలంటే చాలా కష్టం. అందుకే అంతరిక్ష నౌకల్లోనే ఆహారాన్ని ఉత్పత్తి చేసుకోవాలి. అలాగే పర్ఫెక్ట్ వ్యాక్యూమ్ లో ప్రోటాన్స్ తప్ప ఏమీ ఉండవు. గాలి ఉంటుంది అనుకోవడం మూర్ఖత్వమే. ఆక్సీజన్ ఎక్కువగా ఉండేలా గాలిని తయారు చేసుకోవాలి. ISS లో ఎలక్ట్రోలైసిస్ అనే పద్ధతి ద్వారా ఆక్సీజన్ ను ఉత్పత్తి చేయగలుగుతున్నాం. అయితే మొక్కలు కూడా ఆక్సీజన్ ను ఉత్పత్తి చేస్తాయి. అది కూడా మనం వదిలే కార్బన్డయాక్సైడ్ నుంచి .
అంతరిక్ష ప్రయాణంలో కేవలం ఆహారం కోసమే మొక్కలు పెంచడం లేదు. అవి మన మానసిక ఆరోగ్యాన్ని కూడా కాపాడతాయి. నాసా ప్రకారం అంతరిక్షంలో గార్డెన్స్ , పువ్వులు ఆస్ట్రోనాట్స్ కు భూమితో కనెక్ట్ అయినట్టు ఫీలింగ్ అందిస్తాయట. దీనివల్ల మానసికంగా ఆస్ట్రానాట్స్ స్థిరంగా ఉంటారు. కానీ ఈ మైక్రో గ్రావిటీలో మొక్కలను పెంచడం కొంచెం కష్టమే. మానవ శరీరం మీద మైక్రో గ్రావిటీ తీవ్రమైన ప్రభావాన్ని చూపిస్తుంది. యముకలు బలహీనపడతాయి, కండరాలు క్షీణిస్తాయి, రోగనిరోధక శక్తి , కంటిచూపు దెబ్బతింటుంది. మొక్కల విషయానికి వస్తే…మైక్రో గ్రావిటీలో పెంపకం అనేది ఛాలెంజ్ తో కూడుకున్నది. నేలపైన వేర్లు కిందకు, కొమ్మలు పైకి పెరుగుతాయి. ఎందుకంటే అక్కడ గ్రావిటీ ఉంటుంది. కానీ స్పేస్ లో గ్రావిటీ ఉండదు కాబట్టి ఏవి ఎటు పెరగాలో మొక్కలు అర్థం చేసుకోలేవు.
2015లో NASA ఐఎస్ఎస్ లో మొదటిసారి రెడ్ కలర్ లెట్యూస్ ను పండింది. ఇంట్రెస్టింగ్ న్యూస్ ఏంటంటే అది భూమిపై పెరిగిన దానికన్నా కొంచెం చేదుగా టేస్ట్ అనిపించింది. ఎందుకంటే అంతరిక్షంలో ఉండే ఒత్తిడిలో పెరిగినప్పుడు మొక్కలు బ్యాక్టీరియా ఫంగై ల నుంచి తనను తాను రక్షించుకోవడానికి కొన్ని రసాయనాలను ఎక్కువగా ఉత్పత్తి చేస్తాయి. వాటి వల్ల రుచి కాస్త చేదుగా మారుతుంది. అయినా ఆస్ట్రానాట్స్ టేస్ట్ గురించి పెద్దగా పట్టించుకోలేదు. ఎందుకంటే మన శరీరం స్పేస్ లో రుచులని భూమిపై ఉన్నట్లుగా ఫీల్ అవ్వలేదు. శరీరంలో ఫ్లూయిడ్స్ సమానంగా వ్యాపించడం వల్ల కొంచెం జలుబు చేసినట్లుగా ఉంటుంది. అందుకే అక్కడ ఘాటు ఫ్లేవర్స్ ఉన్న ఆహారాన్ని ఎక్కువగా ఇష్టపడతారు. ఐఎస్ఎస్ లో వెజీ సిస్టమ్ అనే చిన్న స్యూట్ కేస్ పరిమాణంలో ఉండే బాక్సుల్లో ఈ మొక్కలు పెరుగుతాయి. మట్టి లాంటి మిశ్రమం ఉండే పిల్లోస్ అనే వస్తువుల్లో విత్తనాలు వేస్తారు. జీరో గ్రావిటీ వల్ల వేర్లు ఎలా పడితే అలా పెరుగుతాయి. మట్టి తేలిపోతుంది. నీటి బొట్లు చిన్న బంతుల్లా తేలుతుంటాయి. ఇవి మొక్కలకు హానికరం .అందుకే మొక్కలకు ప్రత్యేక పరిస్థితుల్లో వేర్లకు తేమ సపోర్ట్ ఇస్తారు. ఎల్ఈడీ లైట్లు సూర్యకాంతిలా పనిచేస్తాయి. మొక్కలకు
అంతరిక్షంలో మొక్కలు పెంచేందుకు మరో ప్రయోగం చేస్తోంది నాసా. అదే అడ్వాన్స్డ్ ప్లాంట్ హ్యాబిటాట్ . ఇది పూర్తిగా ఆటోమేటెడ్. భూమి నుంచి కంట్రోల్ చేస్తూ మొక్కలను పెంచుతారు. సెన్సార్స్, కెమెరాలు మొక్కలను అనుక్షణం గమనిస్తాయి. మొక్కలకు టైం ప్రకారం నీరు ఆటోమెటిక్ గా అందుతుంది. ఆస్ట్రోనాట్స్ చేయాల్సిందల్లా మొక్కలకు వచ్చిన కాయలను కోయడమే. ఈ ప్రమోగం ప్రధాన లక్ష్యం..మైక్రో గ్రావిటీలో మొక్కలన్నింటికీ బలాన్ని అందించే పదార్థం ఎలా మారుతుందో తెలుసుకోవడం. దీనివల్ల భవిష్యత్తులో స్పేస్ వాతావరణానికి సరిపోయే కొత్త రకాల పంటలను తయారు చేసే అవకాశం ఉంటుంది. అంతరిక్షంలో అత్యంత భారీ దూరాలకు ప్రయాణించేప్పుడు ఆస్ట్రోనాట్స్ కి ఎప్పుడూ తాజా పోషకాలతో కూడిన ఆహారం ఉండటం ఎంతో అవసరం . ఇప్పుడున్న టెక్నాలజీతో మార్స్ కి కేవలం వెళ్లేందుకు అయ్యే సమయం 9 నెలలు. రావడానికి మరో 9 నెలలు. ఇక ISS కి నాసా ప్రతి 45 రోజులకు ఒకసారి ఆహారాన్ని సప్లై చేస్తుంది. కానీ మార్స్ కి వెళ్లి రావాలంటే మాత్రం ఆహారాన్ని ఉత్పత్తి చేసే మొక్కలను పెంచాల్సిందే. నాసా ఇతర సంస్థలు చేస్తున్న ప్రయోగాల ద్వారా తెలుస్తున్నది ఒక్కటే అదే అంతరిక్షంలో మొక్కల పెంపకం అంత ఈజీ కాదు అని. అలాగని అసాధ్యం రూడా కాదు. ఇక చంద్రుడి మీద కూడా మొక్కలు పెంచేందుకు మనవాళ్లు తెగ ప్రయత్నిస్తున్నారు.
2022లో అపోలో మిషన్ లో భాగంగా తీసుకువచ్చిన లూనార్ సాయిల్ లో మొక్కలు పెరుగుతాయో లేదో పరిశీలించారు. లూనార్ సాయిల్ లో ఆవాల జాతికి చెందిన మొక్కలను పెంచారు. అయితే మొక్కలు పెరిగినా చాలా ఒత్తిడికి లోనైనట్లు శాస్త్రవేత్తలు గుర్తించారు. దీంతో మొక్కల జన్యువులను మాడిఫై చేస్తే అవి కఠినమైన వాతావరణంలో కూడా పెరుగుతాయని తెలుసుకున్నారు. 2019లో చైనా కు చెందిన చాంగీ ఫోర్ ల్యాండర్ చంద్రుడి మీద ఓ మినీ గ్రోత్ ఛాంబర్ లో విత్తనాలను తీసుకెళ్లింది. పత్తి, రేప్, బంగాళదుంపలు అక్కడ పెరిగాయి. దీంతో భవిష్యత్తులో చంద్రుడి మీద ఏ మొక్కలు పెంచగలమో తెలుసుకున్నాం. ఇక రీసెంట్ గా ఆక్సియం-4 మిషన్లో భాగంగా అంతర్జాతీయ అంతరిక్ష కేంద్రానికి వెళ్లిన భారత వ్యోమగామి శుభాన్షు శుక్లా రైతుగా మారి సేద్యం చేశారు. మెంతి, పెసర విత్తనాలు స్పేస్ లో నాటారు. చిన్నపాటి గాజు పాత్రల్లో విత్తనాలు నాటారు. జీరో గ్రావిటీ వాతావరణంలో ఈ మొక్కల పెరుగుదల ఎలా ఉంటుందోనన్న దానిపై పరిశోధనలు చేశారు. ఐఎస్ఎస్లోని ప్రత్యేక స్టోరేజీ ఫ్రీజర్లో వాటిని ఉంచి అవి మొలకెత్తే విధానాన్ని ఫొటోలు తీశారు. ఈ పరిశోధనలో ధార్వాడ్ వ్యవసాయ విశ్వవిద్యాలయానికి చెందిన రవికుమార్ హోసమణి, ఇండియన్ ఇన్స్టిట్
ఇదిలా ఉంటే భారత అంతరిక్ష పరిశోధన సంస్థ ఇస్రో కూడా మేమేమన్నా తక్కువ తిన్నామా అంటూ తన వైపు నుంచి ప్రయోగాలు మొదలుపెట్టింది. అంతరిక్షంలో ఆహారాన్ని పండించే విధానాలపై పరిశోధనల కోసం ఇస్రో.. కంపాక్ట్ రీసెర్చ్ మాడ్యూల్ ఫర్ ఆర్బిటల్ ప్లాంట్ స్టడీస్ అనే ప్రయోగాన్ని చేపట్టింది. గత ఏడాది డిసెంబర్ 30న ప్రయోగించిన PSLV-C60 రాకెట్లోని నాలుగో దశలో అమర్చింది. ఇందులో 8 అలసంద విత్తనాలను అంతరిక్షంలోకి పంపించగా అవి జీరో గ్రావిటీలో నాలుగు రోజుల్లోనే మొలకెత్తి ఆకులు తొడిగాయి. రోదసిలో మొక్కలను పెంచడంలో, వాటి స్థిరమైన మనుగడలో ISRO సామర్థ్యాన్ని పెంచేందుకు CROPS ను మల్టీ-స్టేజ్ ల్యాబ్గా రూపొందించారు. దీన్ని బోర్డ్ లో ఫుల్లీ ఆటోమేటిక్ సిస్టమ్గా డిజైన్ చేశారు. ఇందులో అలసంద విత్తనాలను పంపించి జీరో గ్రావిటీ వాతావరణంలో 5 నుంచి 7 రోజుల పాటు ఈ ప్రయోగాన్ని చేపట్టాలని ఇస్రో భావించింది. Space Farming. ఇందుకోసం స్పేస్ క్రాఫ్ట్ లోపల ఈ విత్తనాలను యాక్టివ్ టెంపరేచర్ కంట్రోల్ తో క్లోజ్డ్ బాక్స్ వాతావరణంలో ఉంచారు. ఇందులో కెమెరా ఇమేజింగ్, ఆక్సిజన్, కార్బన్ డయాక్సైడ్ కాన్సంట్రేట్స్, ఉష్ణోగ్రత, నేల తేమ వంటి మొక్కల పెరుగుదల, దాని పర్యవేక్షణ కోసం తగిన వ్యవస్థను ఏర్పాటు చేశారు. అయితే ఈ ప్రయోగం చేపట్టిన 4 రోజుల్లోనే అవి సూక్ష్మ గురుత్వాకర్షణలో మొలకెత్తి ఆకులు మొలవడంతో ఇస్రో ఆనందానికి అవధులు లేవు. మొత్తానికి స్పేస్ ఫార్మింగ్ అనేది మనిషి అంతరిక్ష మనుగడకి, అలాగే భూమి మీద ఫుడ్ సెక్యూరిటీకి కూడా ఓ గేమ్ ఛేంజర్ కానుంది. మరి శాస్త్రవేత్తలు ఏళ్లుగా చేస్తున్న ప్రయోగాలు, పరిశోధనలు ఎలాంటి ఫలితాలను అందిస్తాయి అనేది తేలాలంటే వేచి చూడాల్సిందే.