Để hiểu những thách thức của canh tác không gian, chúng ta hãy xem xét một số yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của thực vật trong không gian.
Ít trọng lực hơn
Các thí nghiệm canh tác trong không gian hiện tại kiểm tra các khía cạnh khác nhau của canh tác trong môi trường vi trọng lực (một thuật ngữ để mô tả một môi trường có ít hoặc không có trọng lực ). Những thí nghiệm này có thể hữu ích trong trường hợp liên quan đến việc canh tác trên bề mặt của mặt trăng hoặc sao Hỏa , những nơi có mức độ hấp dẫn thấp hơn đáng kể so với Trái đất . Thực vật lấy tín hiệu của chúng từ trọng lực cho các khía cạnh của sự phát triển của chúng, chẳng hạn như hướng của rễ và thân. Các nhà khoa học phân tích liệu thực vật có thể phát triển đúng cách với mức trọng lực thấp hơn hay không và mức độ đó là bao nhiêu.
Ánh sáng nhân tạo
Hầu hết các loài thực vật trên Trái đất đều có thể tiếp cận với vô số ánh sáng mặt trời tự nhiên và phát triển theo hướng ánh sáng đó , nhưng các nhà nghiên cứu phải đánh lừa các loài thực vật mọc trong không gian cũng tuân theo hành vi này. Việc lựa chọn ánh sáng trong các buồng sinh trưởng là một cân nhắc quan trọng vì một số lý do. Điều quan trọng là phải sử dụng năng lượng hiệu quả trong không gian, vì tài nguyên là có hạn. Không thể lãng phí năng lượng cho những bóng đèn không phát huy hết công suất. Ngoài ra, các loại ánh sáng khác nhau tạo ra các mức nhiệt khác nhau và nhiệt lượng phụ trội là thứ mà tàu vũ trụ phải loại bỏ (các nhà nghiên cứu thích bóng đèn tạo ra ít nhiệt hơn). Ngoài ra, các phi hành gia không có thêm chỗ để lắp các bóng đèn dự phòng trong không gian, vì vậy họ cần một nguồn chiếu sáng có công suất duy trì, như điốt phát quang ( đèn LED).
Vật liệu tạo rễ thay đổi
Rất ít hoặc không có trọng lực có thể ảnh hưởng đến chức năng của vật liệu tạo rễ. Các loại đất và vật liệu tạo rễ khác nhau tốt hơn những vật liệu khác về khả năng phân phối nước và không khí - cả hai đều là chìa khóa để cây phát triển thành công. Ngoài không gian, đất sần sùi có thể khiến nước phân tán và đất mịn có thể ngăn cản luồng không khí [nguồn: Franzen ]. Các nhà nghiên cứu đang thử nghiệm nhiều khả năng, bao gồm các hạt đất sét, thủy canh và một vật liệu như than bùn-rêu.
Chất gây ô nhiễm
Thực vật phát triển bằng cách sử dụng không khí, độ ẩm và vi trọng lực của tàu vũ trụ - những điều kiện khác với trên Trái đất. Các nhà nghiên cứu đang nghiên cứu xem liệu bất kỳ chất gây ô nhiễm và sinh vật nguy hiểm nào từ không gian sẽ ảnh hưởng đến những cây trồng trong không gian đó, khiến chúng không thể tiêu thụ được đối với con người hay không. Những thay đổi trong mã di truyền của chúng có thể có hại theo những cách khác. Có khả năng nếu các phi hành gia mang cây về và trộn chúng với những cây được trồng trên Trái đất, chúng ta có thể kết thúc với phiên bản không gian của sắn dây. Kudzu ( Pueraria montana ) là một loài thực vật xâm lấn, được đưa đến Mỹ từ Nhật Bản vào cuối những năm 1800.
Không gian có sẵn có hạn
Các khu vực giới hạn của tàu vũ trụ rất khác với các vùng đất nông nghiệp khổng lồ trên Trái đất. Các nhà nghiên cứu phải phát triển một bộ máy hiệu quả, tinh gọn để có thể giữ cây trồng khi chúng phát triển với không gian hạn chế. Máy trồng trọt phải tự động (hoặc ít nhất có khả năng đó) và có thể điều chỉnh lượng nước tưới, độ ẩm, ánh sáng, lưu thông không khí và phân phối chất dinh dưỡng. Các máy trồng trọt này cũng cần tích hợp với hệ thống hỗ trợ sự sống để trao đổi thành công carbon dioxide và oxy.
Vậy khi nào các phi hành gia có thể ghé thăm quầy salad đầu tiên của không gian? Có thể sẽ mất một thời gian khi các nhà nghiên cứu làm việc để hiểu và vượt qua những trở ngại mà canh tác không gian gây ra. Đọc trang tiếp theo để tìm hiểu về nghiên cứu của họ và lý do tại sao côn trùng có thể trở thành thức ăn không gian trong tương lai.
