אם לא יהיו עיכובים נוספים משימת החלל SpaceX’s crs-25 תצא לדרך ב 11 ביולי השנה. זו כביכול עוד משימת אספקה לתחנת החלל הבינלאומית, אלא שב NASA מייחסים לה חשיבות גדולה, היא כוללת מחקר חדש שיבחן מיקרואורגניזם בתהליך פירוק פחמן בקרקע חקלאית. למרות ההגדרה המאד מורכבת מדובר בתהליך פשוט שאמור לשפוך אור על היכולת לגדל מזון באיכות גבוהה בחלל לצורך משימות מאוישות ארוכות טווח.
כיום מתבססת התזונה של אסטרונאוטים ששוהים תקופות ארוכות בחלל על אספקה שוטפת שמגיעה מכדור הארץ אחת לכמה שבועות. זה קורה בדרך כלל בתחנת החלל הבינלאומית בלבד, שם מתחלפים האסטרונאוטים והקוסמונאוטים אחת לכמה חודשים. במסגרת ניסויים שנעשו בעבר, האסטרונאוטים גידלו עגבניות בתאי הנבטה מיוחדים והביאו עימם את הגידולים לבחינה בכדור הארץ. המחקר הנוכחי של NASA מנסה לבנות את השלב הבא, הסתמכות על גידולים מקומיים בחלל בכמות ובאיכות גבוהים.
“גידול חקלאי בחלל הוא עולם שונה לחלוטין מכדור הארץ”, אומרת ד”ר ממטה פאטל נאגארג’ה, מהחטיבה לביולוגיה של NASA. “חקלאים בכדור הארץ מתמודדים עם הרבה מאד פרמטרים שונים כמו: התחממות כדור הארץ, בצורת, מכות קור ודומיהם. המשימה שלהם היא לשמר את כמות הפחמן בקרקע כדי שזו תיצור סביבה נוחה לתהליך התחדשות המיקרואורגניזם. הם אלה שמשמרים את פוריות הקרקע ומאפשרים את המשך הגידול לאורך שנים. כל הפרמטרים הללו נבחנים, נחקרים ומטופלים בתנאי כבידה רגילים של כדור הארץ, בחלל למצב חוסר הכבידה יש כנראה השפעה ומשמעות ביולוגית אחרת ולכן אנחנו רוצים לבדוק איך הפחמן בקרקע יושפע מכך. מעבר לזה ניתן יהיה ללמוד על השפעת חוסר כבידה בהיבטים נוספים, שיוכלו אולי לשפר תהליכים ביולוגיים כאן בכדור הארץ”.
התכנית בשם DynaMoS – Dynamics of Microbiomes in Space , תבחן סוג מסוים של מיקרואורגניזמים שמפרקים את פולימר הציטין בפחמן. התחקות אחרי הקישורים המטבוליים של החומר בהשוואה להתנהגות שלו על כדור הארץ, תוכל לשפוך אור על היכולת של הקרקע החקלאית בחלל לחדש את עצמה באופן טבעי.
בחינה של תכניות החלל העתידיות של ארצות הברית, סין ורוסיה מגלה את הצורך הדחוף במחקר מהסוג הזה. כל שלוש המעצמות מתכננות לבנות בסיסים קבועים על הירח. ההסבר הרשמי של כולן הוא כי הכוונה היא למטרות מחקר, אבל די ברור שבעניין הזה טמון גם מירוץ מעצמתי. בהמשך, התכנון הוא ליצור מעין בסיס אם לוגיסטי על הירח, שיאפשר משימות מאוישות ארוכות טווח וזמן, לכוכבי לכת רחוקים. סין ורוסיה חתמו במרץ 2021 על מזכר הבנות שמגדיר שיתוף פעולה לקראת בניית “כפר חללי” על הירח. NASA ביקשה בשנת התקציב של 2020 תוספת לצורך מחקר ופיתוח של הפרויקט הזה, כשתאריך היעד שננקב לנוכחות אמריקאית אנושית קבועה על הירח נקבע לשנת 2028.
מבחנות האדמה החקלאית של הניסוי בחלל. צילום: NASA
משימת חלל ארוכה יותר היא החללית המאוישת האמריקנית שאמורה לנחות על המאדים בעשור הבא. בחודש מאי האחרון פרסמה NASA קול קורא להגשת הצעות למשימת נחיתה מאוישת על המאדים. התכנון על פי הפרסום הזה הוא ליציאה מבסיס על הירח ושהיה של שני אסטרונאוטים לפרק זמן של עד 30 ימים. במקרה של חללית מאויישת שתשלח מכדור הארץ, המרחק שיעשו האסטרונאוטים יעמוד בתרחיש האופטימלי על 54.6 מיליון ק”מ (המסלול הקצר ביותר), שמשמעו תשעה חודשי מסע לכל כיוון.
ניסוי חקלאי מעניין נוסף נערך במסגרת משימת “רקיע”, שבה השתתף האסטרונאוט הישראלי איתן סטיבה. הניסוי כלל נערך הנבטת זרעי חומוס בתנאי חוסר כבידה. מי שעומד מאחורי הפרויקט הזה היא החברה הישראלית AVIV LABS, של ד”ר יהונתן ויינטראוב שהיה חלק מפרויקט “בראשית”, להנחתת חללית ישראלית על הירח. החומוס מבחינתו הוגדר כ SUPERFOOD שגדל מהר, ומכאן הרצון לבחון את ההשפעה של תנאי חוסר כבידה על מהירות הצמיחה שלו. סוג החומוס שנשלח לחלל נבחר בעצה אחת עם אנשי חברת שטראוס שהמליצו על זן מסוג “זהבית”. זהו זרע קטן יחסית, עם אחוזי נביטה גבוהים וקצב גידול מהיר. לצורך הניסוי נבנו קפסולות גידול מיוחדות בגודל של קרטון חלב כשבכל אחת מהן 28 זרעים של חומוס. הזרעים הוארו בכמה צבעים בעזרת תאורת לד מיוחדת וסדרה של מצלמות זעירות ששובצו במיכל הגידול, תיעדו את שלבי הנביטה לכל אורך השהייה בחלל. לצורך בקרה והשוואה, נבנתה מערכת מקבילה שנשארה על כדור הארץ . כבר בימים הראשונים של הניסוי הוא הוכתר בהצלחה כש 26 זרעים מתוך 28 נבטו, וחלקם הגדול אפילו צמח מהר יותר בחלל מאלה שהונבטו בכדור הארץ.
כלי הגידול של החומוס הישראלי בחלל. צילום: Aviv Labs מתוך אתר מכון דוידסון, davidson.weizmann.ac.il
בראיון למכון דוידסון, הזרוע החינוכית של מכון וייצמן הישראלי, סיפר ויינטראוב בחודש מרץ האחרון על הניסוי: “אנחנו רוצים לבחון את האפשרות לשלוט על קצב הגדילה בחלל. צמחים אמורים לספק מזון לאסטרונאוטים, ואם הם יגדלו לאט מדי לא יהיה מספיק מזון זמין במועד הדרוש. מצד שני, אם הם יגדלו מהר מדי, האוכל עלול לאזול מוקדם מהמתוכנן. בתא הניסוי אנו בודקים אם אור אדום רחוק (באורכי גל של כ-700 ננומטר; א”נ) מאיץ את הגדילה של הצמח. במקרה כזה התאים מקבלים צורה מאורכת יותר. נבדוק את ההבדלים בין צמחי הניסוי לצמחי הביקורת, נראה אם אכן הייתה התארכות מוגברת של התאים באור אדום, ונוכל לעשות אנליזות מתקדמות, לראות אם היו הבדלים בביטוי הגנים בין הצמחים בארץ ובחלל, ומה הם היו”.
תמונת כותרת: תמונת כותרת: טיל 9 Falcon שאמור להעביר את המחקר DynaMoS לתחנת החלל על כן השיגור. צילום: SpaceX
