ความท้าทายประการหนึ่งที่มีมาอย่างยาวนานของเกษตรกรทุกคน คือความแน่ใจว่าพืชที่ได้ทำการเพาะปลูกนั้นจะได้รับน้ำและสารอาหารที่เพียงพอต่อการเจริญเติบโตและให้ผลผลิต ซึ่งปัญหานี้ไม่ได้จำกัดอยู่เฉพาะบนผืนโลกเท่านั้น หากแต่เกิดขึ้นในอวกาศอีกด้วย ซึ่งองค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติสหรัฐอเมริกา หรือนาซาได้ใกล้ที่จะประสบความสำเร็จในการหาวิธีการให้น้ำและอากาศแก่พืชที่ปลูกบนอวกาศให้มีประสิทธิภาพสูงที่สุด หลังจากได้ดำเนินการในโครงการบริหารจัดการน้ำให้แก่พืช (Plant Water Management : PWM) เสร็จสิ้น
โครงการดังกล่าวเป็นส่วนหนึ่งในโครงการของนาซาที่กำลังดำเนินการอย่างต่อเนื่องเพื่อแก้ปัญหาด้านเสบียงให้กับนักบินอวกาศที่ปฏิบัติภารกิจที่ใช้เวลานาน เช่น การเดินทางไปยังดวงจันทร์ หรือ ดาวอังคาร ซึ่งที่ผ่านมานั้น นาซาได้แสดงให้เห็นว่าการปลูกพืชในอวกาศเพื่อใช้เป็นแหล่งอาการนั้น เป็นเรื่องที่สามารถทำได้ หากแต่ยังพบปัญหาในเรื่องของการให้น้ำและการดูดซึมอากาศของรากในสภาวะไร้แรงโน้มถ่วง นอกจากนี้ยังพบว่ารากของพืชที่ปลูกในอวกาศนั้นมีการเติบโตที่แตกต่างจากพืชที่อยู่บนพื้นโลกอันเนื่องมากจากความแตกต่างของแรงโน้มถ่วง
ขณะนี้ทีมงานของโครงการ PWM ได้ร่วมกับนักชีววิทยาด้านพืช กำลังทำการรวบรวมปัจจัยความต้องการของพืชและปัญหาที่เกิดขึ้นในระหว่างที่ทำการปลูกพืชบนสถานีอวกาศนานาชาติ ซึ่งนักวิจัยยังมุ่งความสนใจไปที่การลำเลียงน้ำบริเวณส่วนรากในระยะตลอดวงจรชีวิตของพืช ด้วยกรรมวิธีการปลูกพืชที่แตกต่างกัน 2 วิธี ได้แก่การปลูกพืชด้วยดินแบบปกติ และ การปลูกพืชไร้ดินหรือไฮโดรโพนิกส์ซึ่งรากของพืชจะสามารถสัมผัสกับน้ำโดยตรง
ทั้งนี้ทีมวิจัยได้ทำการพัฒนาและผลิตพืชเทียมขึ้นเพื่อใช้สำหรับโครงการ เนื่องจากการใช้พืชจริงนั้นจะประสบปัญหามากมาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งเกี่ยวกับอายุในการเจริญเติบโตของพืช ดังนั้นทีมวิจัยจึงใช้ ผ้าสักหลาดและฟองน้ำในการช่วยจำลองระบบรากและอัตราการระเหยของพืชและลักษณะเฉพาะต่าง ๆ ซึ่งไม่จำเป็นต้องคำนึงถึงคุณสมบัติทางชีววิทยาของพืชจริง โดยในการทดลองนั้น นักวิจัยได้ใช้น้ำฟรุตพั๊นช์ที่มีสารอาหารและน้ำตาลในการทดลอง นอกจากนี้ สีของน้ำฟรุตพั๊นช์นั้นยังสามารถทำให้สังเกตการดูดซึมได้ง่ายมากยิ่งขึ้นสำหรับการเก็บข้อมูลนั้น จะเป็นการสังเกตความเร็วในการดูดซึมน้ำพั๊นช์ของพืชด้วยการบันทึกวิดีโอจากบนสถานีอวกาศนานาชาติ ซึ่งได้รับการควบคุมผ่านจากพื้นโลก
โครงการ PWM นั้นได้ดำเนินการทดลองในช่วงต้นบนสถานีอวกาศนานาชาติเสร็จสิ้น เมื่อช่วงปลายเดือนกุมภาพันธ์ที่ผ่านมา และได้ดำเนินการขั้นตอนสุดท้ายสำเร็จเมื่อช่วงต้นเดือนเมษายน รวมทั้งได้ทำการเก็บข้อมูลที่สำคัญและมีคุณค่า โดยคาดหวังว่าจะได้ทำการทดลองเพิ่มมากขึ้นในอนาคต ซึ่งโครงการที่ผ่านมานั้นได้พิสูจน์ให้เห็นว่าเป็นประโยชน์ในการแก้ไขปัญหาด้านเสบียงของการปฏิบัติภารกิจของนักบินอวกาศในอนาคตได้อีกด้วย
บทความโดย นายอดัม ชาเบล (Adam Schabel) ศูนย์วิจัยของนาซาเกล็น
ที่มาของข่าว : https://www.nasa.gov/feature/glenn/2021/project-examines-how-to-water-plants-in-space
แปลและเรียบเรียง : ร.อ.ณัฐดนัย วิศิษฏ์โยธิน
