Ay’da bitki yetiştirme fikri, bilimkurgu filmlerinden çıkmış bir senaryo gibi görünse de, artık uzay araştırmalarının somut hedeflerinden biri haline geldi. İnsanlık, Ay’ın yüzeyine bir kez daha adım atarken bu sefer yanında bitkileri de götürüyor.
NASA’nın Artemis III göreviyle Ay’a gönderilecek olan üç farklı bitki, uzayda tarımın ilk adımlarını atmak için Ay’ın sert koşullarıyla mücadele edecek. Eğer bu deney başarılı olursa, gelecekteki uzay görevlerinde astronotların kendi besinlerini yetiştirebilmeleri ve Ay’da kalıcı koloniler kurmanın ciddi bir şekilde değerlendirilebilmesi için çok önemli bir başlangıç olabilir.
Bilim gazetecisi Tom Metcalfe, popüler bilim sitesi Nautilus’ta yayımlanan yazısında, NASA’nın LEAF projesiyle Ay’a gönderilecek olan üç bitki türünü, uzayda tarımın imkânlarını ve Ay’ın sert koşullarında bu bitkilerin nasıl uyum sağlayabileceklerini uzay biyolojisi ve uzay tarımı uzmanlarıyla konuşarak değerlendiriyor.
Yazıdan öne çıkan bölümleri aktarıyoruz:
“Dünyada yetişen üç tane mütevazı bitki yakında Ay’ın yüzeyinde yetiştirilecekler. Fare kulağı teresi, turpgillerden bir tür ve göletlerde yetişen bir tür su mercimeği NASA’nın Artemis III göreviyle Ay’a taşınacaklar. LEAF projesinin bir parçası olan bu bitkiler, 2026 gibi yakın bir tarihte Ay yüzeyine yerleştirilecekler. Bitkiler; hava, ısı ve iç aydınlatmaya sahip bir ‘büyüme odası’ içinde taşınacaklar, fakat Ay’ın yerçekimine ve radyasyonuna maruz kalacaklar.
Uzayda tarımın ilk adımları atılıyor
‘Bizim esas merak ettiğimiz şey, Ay’daki radyasyonun, bitkilerin büyümesine nasıl etki edeceği. Bu bizim için en önemli mesele,’ diyor Purdue Üniversitesi’nde biyomühendis ve LEAF deneyinin baş araştırmacılarından biri olan Marshall Porterfield.
Uzay bilimcileri, yalnızca insanları değil; tüm insan ekosistemlerini uzaya taşıma fikri olan ‘biyorejeneratif’ yaşam destek sistemlerini oluşturabilmek için, Ay’da en iyi hangi bitkilerin yetişeceğini bulmanın kritik önem arz ettiğini düşünüyorlar. Bilim insanları, uzun süreli uzay görevlerinde astronotlara yeterli hava, yiyecek ve su sağlayabilmenin çeşitli yollarını araştırıyorlar; bu yüzden biyolojik çözümler, bu hedefe ulaşmayı daha mümkün hale getirebilir.
Bitkiler, fırlatma aşamasına geçilmeden önce büyüme odasında kök salacaklar ve proje, Ay koşullarında bitkilerin nasıl gelişip büyüdüklerini takip edecek. Ay’ın neredeyse hiç atmosferi yok ve çok zayıf bir manyetik alanı var. Bu yüzden Ay’ın yüzeyi, Güneş radyasyonu ve kozmik ışınlarla dolu ve bu ışınlar, Dünya’da ulaşanlardan yaklaşık 200 kat daha güçlü. Ayrıca Ay’daki yerçekimi, Dünya’daki yerçekiminin yaklaşık altıda biri kadar.
Astronotlar bir, iki haftalık keşiften sonra Ay’dan ayrılırlarken büyüme odası ikiye ayrılacak; bitkilerin bir kısmı incelemek üzere Dünya’ya geri getirilecek, diğer kısmı ise Ay’da kalacak.
Ay’da ne tür bitkiler yetiştirilecek?
Ay’a gönderilecek bitki türlerinden biri olan Arabidopsis thaliana, yani fare kulağı teresi biyologların yıllardır incelediği bir ‘model organizma’ olduğu için seçildi. Bu bitki üzerinde halihazırda yapılmış olan kapsamlı araştırmalar sayesinde bitkinin Ay’daki koşullara nasıl tepki vereceğini anlamak daha kolay olacak.
Turpgiller ailesinden olan diğer bitki, hızlı büyümesi için genetik olarak geliştirilmiş yenilebilir bir yağlı tohum; bu da Ay’da yetiştirilmesi açısından faydalı olabilir.
Su mercimeği ise uzay ortamına özel bir uyum sağlayabilir. Bu bitki kök olmadan suyun içinde yetişir, bulunduğu suyu temizler ve insanların hayatta kalmak için ihtiyaç duyduğu birçok besin maddesini içerisinde barındırır.
Projenin başındaki Porterfield, uzay yolculuğuna ilgisinin 1969’daki Apollo 11’in Ay’a inişinden, henüz 3 yaşındayken izlediği o ilk anılardan doğduğunu söylüyor. LEAF projesi, şimdiye kadar yapılmış olan Ay’da bitki yetiştirme çalışmalarının doruk noktası olacak. Porterfield daha öncesinde, Uluslararası Uzay İstasyonu’nda yerçekimsiz ortam koşullarında bitkilerin nasıl tepki verdiklerini araştırmıştı. Uluslararası Uzay İstasyonu’nda bitki yetiştirmek oldukça karmaşık bir süreç ve Porterfield, suyu çekebilmek için bitki köklerinin yerçekimine ihtiyaç duymasının büyük bir zorluk olduğunu da belirtiyor.
Bitkilerin Ay’a uyumu analiz edilecek
Porterfield, Dünya’ya geri getirilecek olan bitkilerin genetik materyalini inceleyerek, Ay’da kaldıkları süre boyunca nasıl uyum sağladıklarını analiz edecek. Örneğin; artan radyasyona karşı bitkilerin hücrelerinde koruyucu maddeler üretmeleri bekleniyor.
Ay’da kalacak olan bitkiler ise Dünya saatiyle 14 gün süren Ay’ın uzun ve soğuk gecesinde, çok yüksek ihtimalle donarak ölene kadar video ile izlenecekler. Ay’ın yüzeyinde gece sıcaklıkları -120 derecelere kadar düşebiliyor, bu da birçok gazın donma noktasına yakın. Artemis III görevindeki astronotlar, bir Ay gecesi boyunca Ay’da kalmayacaklar, ancak sonraki görevlerde Ay’da nasıl sıcak kalınabileceği konusunda çözümler bulunması gerekecek.
Porterfield; yakın zamanda yapılan, Ay’ın yüzeyini kaplayan kaya ve mineral parçacıklarından oluşan “Ay regoliti” içerisinde bitki yetiştirme çalışmalarına katılmadı. Ancak bu bitki türlerinin gerçek Ay koşullarında nasıl tepki vereceğini öğrenmenin daha önemli olduğunu düşünüyor. İlk etapta, işlenmemiş Ay regoliti içinde bitki yetiştirmenin mümkün olmayacağı, çünkü Dünya’daki toprakta bulunan temel kimyasalların ve organik maddelerin Ay regoliti içinde bulunmadığı belirtiliyor.
Bitkiler, Ay’ın koşullarına uyum sağlayabilecekler mi?
Porterfield, ‘Ay’a gidip hemen bitki ekmeye başlamayacağız,’ diyor. Bunun yerine, astronotlar hafif ve verimli hidroponik, yani topraksız tarım sistemleri kullanacak. Bu sistemler, toprağa ihtiyaç duymadan özel bir büyüme ortamında bitkilere, içerisi besin dolu su sağlayarak en iyi şekilde gelişmelerini sağlayacak.
Los Angeles’ta Kaliforniya Üniversitesi’nde (UCLA) ekosistem ekolojisti olan Jane Shevtsov, ‘Bu proje ve benzerleri, astronotlar için Ay’da ek besin kaynakları yetiştirilmesinde kesinlikle faydalı olacaklar,’ diyor. Shevtsov, LEAF deneyinde direkt yer almasa da kendisi biyorejeneratif yaşam destek sistemleri uzmanı ve Propagule Uzay Ekolojisi Enstitüsü’nün kurucularından biri. Uluslararası Uzay İstasyonu’nda bitkilerin yerçekimsiz ortam koşullarına nasıl tepki verdiklerini gayet iyi biliyoruz ama ‘bitkilerin ve diğer canlıların kısmi yerçekiminde nasıl tepki verdiği hakkında neredeyse hiçbir şey bilmiyoruz,’ diye ekliyor Shevtsov.
Ay’daki yoğun radyasyona bitkilerin nasıl tepki vereceği, şu anda cevaplanması gereken en büyük soru. Uluslararası Uzay İstasyonu, Dünya’nın manyetik alanı içinde yörüngede olduğundan, Ay yüzeyine kıyasla çok daha düşük seviyelerde radyasyona maruz kalıyor. Çin’in Ay Keşif Programı olan Chang’e 4 görevi sırasında yapılan benzer bir biyosfer deneyi, teknik bir arıza nedeniyle 100 gün yerine sadece dokuz gün sürmüştü. ‘Mühendislik, buradaki en büyük zorluk. LEAF projesinin de böyle bir aksilik yaşamamasını sağlamak gerekiyor,’ diyor Shevtsov.
Eğer bu üç küçük bitki Ay’ın zorlu koşullarına rağmen hayatta kalırlarsa, gelecekte Ay’da kurulabilecek olan bahçelerin ve çiftliklerin yolunu açabilirler.”
Bu yazı ilk kez 9 Ekim 2024’te yayımlanmıştır.
