הנה איך נאס"א מצליחה לגדל פלפלי צ'ילה בחלל

לפני מספר שבועות, האסטרונאוטים בתחנת החלל הבינלאומית (ISS) נהנו מחגיגה מיוחדת מאוד של טאקו, כולל פלפלי האץ' טריים שגדלו במסלול. יותר מסתם קצת כיף לצוות, אלה היו הצמחים הפורחים הראשונים שגדלו, נקטפו, נצרך בחלל, והם מייצגים קפיצה קדימה במורכבות הצמחים שגדלים בהם מיקרו כבידה.

כדי ללמוד על איך אתה מגדל ירקות טעימים וטריים בחלל שוחחנו עם LaShelle Spencer, צוות המדע של הפרויקט בראש הניסוי של פלפל צ'ילי, שפיקחה הפרויקט מבחירת הזרעים והכנתם ועד לאריזתם לשיגור ועד לניטור מרחוק של הצמחים כשהם גדלים ב-ISS ופיקוח על הצמחים הראשונים. קְצִיר.

סביבת צמחים נעימה בחלל

מטרת הפרויקט הייתה פשוטה: להוכיח שאפשר לגדל יבול פורח מורכב כמו פלפל צ'ילי בחלל. אמנם קל יחסית לגדל עלים ירוקים כמו קייל ב-ISS, ופרויקטים אחרונים הצליחו לגדל ירקות כמו צנוניות כמו גם חיטה, גידול צ'ילי מורכב יותר מהפרויקטים הקודמים הללו - גם בגלל שהצמחים דורשים זהירות האבקה ומכיוון שלוקח להם הרבה יותר זמן לצמוח (בסביבות ארבעה חודשים) בהשוואה לגידולים מהירים יותר כמו חסה צנוניות.

הגידולים גודלו במיכל מיוחד ב-ISS שנקרא Advanced Planet Habitat, מערכת אוטומטית לחלוטין שחוקרים בשטח יכולים לשלוט בה מרחוק. תמונות מצולמות של הצמחים בתוך בית הגידול מדי יום, וחוקרים יכולים לשלוט בהיבטים רבים של הסביבה כמו התאמת נורות LED האדומות, הירוקות והכחולות או הטמפרטורה בתוך הגידול טַנק.

ה-APH הוא סביבה סגורה. לעומת כשאתה גדל בקופסת חלון, ספנסר אמר, "יש לך אמא טבע. יש לך שמש ואת כל הספקטרום [של האור]". ב-APH, יש רק ספקטרום מוגבל של אור זמין ו הצמחים מפספסים אור אולטרה סגול - מה שגורם לפלפלים להצמיח גידולים זעירים בחלק התחתון של משאיר. זו לא בעיה עבור סוג צמח הפלפל האץ' הנבחר, אבל זה יכול להיות בעיה עבור זנים אחרים.

נושא נוסף הוא הפריה. "אנחנו משתמשים בדשנים לשחרור זמן", הסביר ספנסר. "היינו צריכים לוודא שיש לנו את התערובת הנכונה של חומרים מזינים כדי להעביר אותנו דרך ניסוי של 120 יום. זה תערובת של סידן, מגנזיום חנקתי, דברים כאלה. וכשהם נעלמו, הם נעלמו. אין דרך להוסיף עוד חומרים מזינים למערכת."

התאמת תנאים תוך כדי תנועה

בעוד לצוות של ספנסר היה מכשיר דומה ל-APH במעבדה שלהם לבדיקה, והם השתמשו בו כדי לדמות מה התנאים שהצמחים דרשו, עדיין היה מאתגר לחזות בדיוק אילו תנאים יצטרכו הצ'ילי כדי לגדול בחלל. "היינו צריכים להסתגל תוך כדי תנועה", היא אמרה, מה שהם יכלו לעשות מהקרקע על ידי כוונון גורמים כמו רמות האור בבית הגידול או רמות הקרצוף של כימיקלים מסוימים מהסביבה.

לדוגמה, דרישות המים של הצמחים היו שונות בכדור הארץ מאשר בתחנת החלל, שאותה הבחינו על ידי התבוננות בתצלומים של הצמחים תוך כדי גדילתם. "דרישת המים היא ככל הנראה גבוהה ב-10-15% ממה שעשינו על הקרקע", הסביר ספנסר, מה שנבע מהדרך שבה המים נחים ונעו סביב ה-APH במיקרו-כבידה.

צמחים חסרי כוח משיכה גדלים בצורה מוזרה

אפילו עם כל השינויים האלה, עדיין היו הבדלים באופן שבו הצמחים גדלו במיקרו-כבידה. בתנאי הכבידה של כדור הארץ, סוג הצ'ילי בו משתמשים גדל ישר כלפי מעלה, כשהפרחים והפירות תלויים למטה. "במיקרו-כבידה, לצמחים הייתה מורפולוגיה עבה יותר והם גדלו במקביל לנשא המדע [המגש שבו שותלים את הזרעים]. הפרחים נפתחו ישר למעלה, וחלק מהפירות נפתחו ישר גם למעלה", הסביר ספנסר.

ההבדל הזה בצורת הצמח הוא גם לא רק קוריוז, מכיוון שהוא עשוי להשפיע על האופן שבו הצמחים מואבקים. הצוות של ספנסר מצא שיבול צ'ילה שלהם היה איטי יותר להאבקה במסלול מאשר על הקרקע, והיא חושבת שזה יכול להיות בגלל שכשהפרחים מצביעים כלפי מעלה, האוויר משבים שבהם הם משתמשים להאבקה יכלו להעיף את האבקה מהפרח, בניגוד לטלטול פרח הפונה כלפי מטה ולתת לאבקה להתערבב בתוך הפרח. פֶּרַח.

"למיקרו-כבידה בהחלט הייתה השפעה עצומה על מורפולוגיה של צמחים", אמרה, אבל מיקרו-כבידה לא משפיעה על כל הצמחים באותה צורה. "אנחנו מגדלים עלים ירוקים ב-VEGGIE במשך זמן מה, וכשאנחנו מקבלים את המים כמו שצריך, הם מצליחים מאוד. אין מה לומר שהם שונים ממה שאנחנו מגדלים על הקרקע. עכשיו, לאחר שעברנו לגידולי פרי, בהחלט יש הבדל".

אחד ההבדלים הגדולים ביותר היה שהצמחים בחלל יצאו קטנים בכ-50% מאלה שעל הקרקע. אבל הצ'ילי שהם ייצרו היו עדיין נכבדים, והגיעו לאורך של כארבעה או חמישה סנטימטרים.

טאקו חלל טעים

אז למה לגדל צ'ילי? ובכן בתור התחלה, הם עשירים בויטמין C, והצמחים מחוספסים מספיק כדי לצמוח היטב גם בתנאים קשים. בנוסף להיבט התזונתי, החריפות המיוחדת של הצ'ילי רצויה מאוד בקרב האסטרונאוטים, ספנסר אמר: "הצוות, מכיוון שסביבת המיקרו-כבידה משפיעה על בלוטות הטעם שלהם, הם תמיד הביעו רצון להיות חריף יותר מזונות. הם אוהבים רוטב חריף!"

עם כל המורכבות בגידול פלפלים, הבציר הראשון היה הצלחה גדולה. "זה היה מדהים!" אמר ספנסר. היא והצוות שלה הסתכלו בתמונות של יבול הפלפל ושלחו הוראות לאסטרונאוט מארק ואנד היי לבחור שבעה מהם לקציר. הם היו בעיקר ירוקים, עם פלפל אדום אחד. לאחר שקטפו בקפידה את הפלפלים, האסטרונאוטים חתכו אותם לקוביות ונהנו מהם בטאקו, שהאסטרונאוטית מייגן מקארתר מְתוּאָר כמו "משתה שישי!"

חגיגת שישי! לאחר הקטיף זכינו לטעום צ'ילי אדום וירוק. אחר כך מילאנו סקרים (צריך לקבל את הנתונים! 😁). לבסוף, הכנתי את טאקו החלל הטובים ביותר שלי עד כה: בקר פאג'יטה, עגבניות וארטישוק מוחזרות, ו-HATCH CHILE! https://t.co/pzvS5A6z5upic.twitter.com/fJ8yLZuhZS

- מייגן מקארתור (@Astro_Megan) 29 באוקטובר 2021

חיזוק פסיכולוגי

זה מצביע על אחד היתרונות הגדולים של גידול מזון טרי בחלל: לא רק שזה טוב לבריאות הפיזית של האסטרונאוטים לאכול ירקות טריים, אלא שזה גם נהדר עבורם. בריאות נפשית. ניסויים פסיכולוגיים בשטח הראו שטיפוח צמחים יכול לתת תחושות של סיפוק וגאווה ויכול לעזור לשפר את מצב הרוח להפחית לחץ. סביר להניח שאותו הדבר נכון לגבי אסטרונאוטים, במיוחד בהתחשב בכך שהם נמצאים בסביבה סגורה עם גישה מועטה לטבע.

בזמן שהצוות של ספנסר עדיין מחכה לנתונים על איך הרגישו האסטרונאוטים בטיפול בצ'ילי (הם ממלאים שאלון לגבי חוויות כחלק מהניסוי), היא אכן אמרה שהיא חשבה שהאסטרונאוטים חוו חוויה חיובית כאשר צפתה בהם באינטראקציה עם הצמחים. "אני רואה התרגשות על הפנים שלהם כשאני צופה בהם במצלמות", אמרה. "אני יכול להגיד שהם אוהבים את הריח שלהם."

האסטרונאוטים יכולים גם לבלות זמן עם הצמחים בין הזמנים שבהם הם ביצעו פעולות כמו קציר. "הם הצליחו להוריד את הכיסוי ולהסתכל דרך החלון בזמן החופשי שלהם", אמר ספנסר. וזה התברר כמועיל גם לניסוי, שכן אחד מאנשי הצוות הבחין בצמח ש פיתח בעיה נפוצה שנקראת ריקבון קצה הפריחה בזמן החופש שלהם, אשר הוסר לאחר מכן יְבוּל.

מה הלאה עבור צמחים בחלל?

עם סיום הקציר הראשון, הניסוי עדיין לא הושלם. יותר מהצ'ילי ימשיכו לגדול, והקטיף הבא מתוכנן ל-26 בנובמבר. בסופו של דבר, חלק מהצ'ילי יוחזרו לכדור הארץ, שם יושווה המבנה הגנטי שלהם לצ'ילי דומים שגדלו בכדור הארץ, וספנסר וצוותה יבצעו ניתוח תזונתי.

ספנסר גם אומרת שיש עוד שאלות רבות שהיא רוצה לחקור על האופן שבו מיקרו-כבידה משפיעה על האבקה ופוריה, מכיוון שאנו רחוקים מלהיות בעלי הבנה מלאה כיצד חוסר כוח משיכה משפיע על המתחמים הללו צמחים. עם זאת, לעת עתה, אנו צעד אחד קרוב יותר לספק לאסטרונאוטים אוכל טעים ובריא, וללמוד הרבה על צמחים בתהליך.

המלצות עורכים

• צפו במערך הסולארי החדש של נאס"א מתפרש על תחנת החלל
• כיצד לצפות במשימה הפרטית של נאס"א מגיעה לתחנת החלל
• נאס"א מתכוננת למשימתה הפרטית השנייה ל-ISS
• נאס"א מאשרת ש-ISS תארח קוסמונאוטים עד 2028
• איך לצפות בהליכת החלל ההיסטורית של יום שישי ב-ISS