ดอกไม้แรกบานในอวกาศ ย่างก้าวสำคัญของมนุษยชาติสู่การตั้งถิ่นฐานนอกโลก

เมื่อวันที่ 16 มกราคม พ.ศ. 2559 ภาพของดอกบานชื่น (Zinnia) สีส้มสดใสที่กำลังเบ่งบานอย่างงดงามบนสถานีอวกาศนานาชาติ (International Space Station: ISS) ได้ถูกเผยแพร่สู่สายตาชาวโลกโดยนักบินอวกาศ สก็อตต์ เคลลี (Scott Kelly) แห่งองค์การนาซา ภาพดังกล่าวไม่เพียงสร้างความประทับใจ แต่ยังเป็นเครื่องหมายแห่งความสำเร็จครั้งประวัติศาสตร์ของการปลูกดอกไม้ให้เบ่งบานเป็นครั้งแรกในสภาวะไร้น้ำหนัก ซึ่งถือเป็นก้าวสำคัญอย่างยิ่งต่อภารกิจการสำรวจอวกาศระยะไกลในอนาคต

ดอกบานชื่นอวกาศนี้เจริญเติบโตขึ้นภายใน “เวจจี” (Veggie) หรือชื่อเต็มคือ ระบบการผลิตพืชผัก (Vegetable Production System) ซึ่งเป็นห้องทดลองเพาะปลูกพืชขนาดเล็กบนสถานีอวกาศนานาชาติ โครงการนี้นับเป็นความพยายามของนักวิทยาศาสตร์ในการศึกษาและพัฒนาเทคโนโลยีการปลูกพืชเพื่อใช้เป็นแหล่งอาหารสำหรับนักบินอวกาศในภารกิจระยะยาว เช่น การเดินทางไปสำรวจดาวอังคาร

การปลูกพืชในอวกาศนั้นเต็มไปด้วยความท้าทายที่แตกต่างจากการปลูกพืชบนโลกโดยสิ้นเชิง ปัญหาหลักคือสภาวะไร้น้ำหนัก หรือ ไมโครกราวิตี (microgravity) ที่ส่งผลต่อการเจริญเติบโตของพืชในหลายๆ ด้าน เช่น รากพืชที่ไม่มีแรงโน้มถ่วงชี้นำให้หยั่งลึกลงดิน และการลำเลียงน้ำและสารอาหารที่ไม่เป็นไปตามธรรมชาติ นอกจากนี้ การควบคุมปัจจัยแวดล้อมอื่นๆ เช่น ความชื้น แสง และการระบายอากาศในพื้นที่จำกัดของยานอวกาศก็เป็นเรื่องที่ซับซ้อน

ในช่วงแรกของการทดลอง ต้นบานชื่นประสบปัญหาการเจริญเติบโตช้าและเกิดเชื้อราขึ้นเนื่องจากความชื้นที่สูงเกินไป อย่างไรก็ตาม ด้วยการดูแลอย่างใกล้ชิดของสก็อตต์ เคลลี ผู้เปรียบเสมือน “ชาวสวนอวกาศ” คนแรก และการปรับเปลี่ยนแผนการดูแลจากทีมงานภาคพื้นดิน ในที่สุดต้นบานชื่นก็สามารถฟื้นตัวและผลิดอกออกมาได้อย่างสวยงาม

ทำไมต้องเป็น “ดอกบานชื่น”

นักวิทยาศาสตร์เลือกดอกบานชื่นสำหรับการทดลองครั้งนี้ด้วยเหตุผลหลายประการ บานชื่นเป็นพืชที่เติบโตค่อนข้างเร็ว มีวงจรชีวิตที่ยาวนานกว่าผักกาดที่เคยทดลองปลูกไปก่อนหน้านี้ และมีความไวต่อปัจจัยแวดล้อมและคุณสมบัติของแสง ซึ่งทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถเก็บข้อมูลสำคัญเพื่อนำไปพัฒนาการปลูกพืชชนิดอื่นๆ ที่มีความซับซ้อนมากขึ้น เช่น มะเขือเทศ ในอนาคตได้ นอกจากนี้ ดอกไม้ที่เบ่งบานยังส่งผลดีต่อสภาพจิตใจของนักบินอวกาศที่ต้องปฏิบัติภารกิจในสภาพแวดล้อมที่โดดเดี่ยวและเคร่งเครียดเป็นเวลานานอีกด้วย

ความสำคัญต่ออนาคตการสำรวจอวกาศ

ความสำเร็จในการปลูกดอกบานชื่นในอวกาศเป็นมากกว่าแค่การได้เห็นดอกไม้สวยๆ นอกโลก แต่เป็นข้อพิสูจน์ว่ามนุษย์มีความสามารถในการสร้างระบบนิเวศขนาดเล็กที่ควบคุมได้เพื่อการดำรงชีวิตนอกโลก การมีแหล่งอาหารสดใหม่ที่สามารถผลิตได้เองจะช่วยลดปริมาณเสบียงอาหารสำเร็จรูปที่ต้องขนส่งไปจากโลก ซึ่งมีค่าใช้จ่ายสูงและมีน้ำหนักมาก นอกจากนี้ พืชยังมีบทบาทสำคัญในระบบยังชีพ (life support system) โดยช่วยผลิตออกซิเจนและกำจัดคาร์บอนไดออกไซด์ผ่านกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง

โครงการ “เวจจี” และความสำเร็จของ “ดอกไม้อวกาศ” นี้ จึงเป็นแรงบันดาลใจและเป็นองค์ความรู้พื้นฐานที่สำคัญ ซึ่งจะนำไปสู่การพัฒนาระบบการทำฟาร์มอวกาศที่ยั่งยืน เพื่อรองรับการตั้งถิ่นฐานของมนุษย์บนดวงจันทร์ ดาวอังคาร และที่อื่นๆ ในห้วงอวกาศอันไกลโพ้นต่อไปในอนาคต

ข้อมูลอ้างอิง: NASA

• First Flower Grown in Space Station’s Veggie Facility