સુનીતા વિલિયમ્સે અવકાશમાં કયો છોડ ઉગાડ્યો હતો, ધરતી કરતાં તે ઝડપથી કેમ વધે છે?

આંતરરાષ્ટ્રીય અવકાશમથકની મુલાકાત લેનાર ભારતીય મૂળનાં નાસા અવકાશયાત્રી સુનીતા વિલિયમ્સ 286 દિવસ પછી 19 માર્ચે પૃથ્વી પર પાછાં ફર્યાં. આંતરરાષ્ટ્રીય અવકાશમથક પર મુસાફરી કરતી વખતે તેમણે અવકાશમાં ઉગાડવામાં આવતા છોડ પર સંશોધન કર્યું હતું.

'પ્લાન્ટ હેબિટેટ-07' પ્રોજેક્ટ હેઠળ તેમણે શૂન્ય ગુરુત્વાકર્ષણ હોય તેવા વાતાવરણમાં 'રોમેઇન લેટીસ' નામના લેટ્યુસના (પાંદડાં ધરાવતો કોબી જેવા) છોડનો ઉછેર કર્યો હતો.

અવકાશયાત્રીઓ પૃથ્વી પરથી જ પોતાનો ખોરાક સાથે લાવતા હોય છે. તેમ છતાં અવકાશમાં છોડ ઉગાડી શા માટે અભ્યાસ કરવામાં આવી રહ્યા હતો? શું આવા છોડ અવકાશમાં ઊગી શકે છે?

અવકાશમાં ઊગતા છોડનો અભ્યાસ શા માટે?

અવકાશમાં હાથ ધરવામાં આવતા વિવિધ સંશોધન પ્રોજેક્ટ્સમાં અવકાશી કૃષિ એક છે. આંતરરાષ્ટ્રીય અવકાશમથક (ISS) પર કૃષિ અંગેના વિવિધ અભ્યાસો હાથ ધરવામાં આવી રહ્યા છે.

અવકાશયાત્રીઓને જરૂરી ખોરાકને અગાઉથી પ્રક્રિયા કરી પૃથ્વી પરથી જ મોકલવામાં આવે છે. જે ચોક્કસ સમયગાળા પછી સમાપ્ત થઈ જતો હોય છે.

પૃથ્વીથી દૂર આવેલા અન્ય ગ્રહો અને અવકાશ સંસ્થાઓનો અભ્યાસ કરવામાં અઠવાડિયાં, મહિનાઓ અને વર્ષો પણ લાગી શકે છે. આવા વાતાવરણમાં અવકાશ ખેતી એ ઉપયોગી સાબિત થઇ શકે છે.

નાસાના મતે અવકાશમાં ઉગાડવામાં આવતા છોડ લાંબા ગાળાના અવકાશ મિશન અને અન્ય ગ્રહો પર માનવ વસાહત માટે જરૂરી ટેકનોલૉજીના વિકાસમાં ટકાઉ ખોરાકનો સ્રોત બની શકે છે.

ઑક્સિજન અને પાણીને રિસાયકલ કરવા માટે અવકાશમથકો પર પણ છોડ ઉગાડવામાં આવે છે.

અવકાશમાં છોડ કેવી રીતે ઉગાડવામાં આવે છે?

છોડને ઊગવા માટે સૂર્યપ્રકાશ પાણી, ઑક્સિજન અને માટીની જરૂર હોય છે. તેનાથી પણ વધુ મહત્ત્વનું એવું ગુરુત્વાકર્ષણ પણ જરૂરી હોય છે. ગુરુત્વાકર્ષણ બળને કારણે મૂળ નીચે જમીન તરફ વધતા હોય છે. જે આ છોડને જમીનમાં મજબૂત રીતે ઊભા રહેવામાં મદદ કરે છે. જમીનની નીચેથી શોષાયેલું પાણી અને અન્ય પોષકતત્ત્વો છોડના અન્ય ભાગોમાં પરિવહન થાય છે.

અવકાશના શૂન્ય ગુરુત્વાકર્ષણ વાતાવરણમાં છોડ કેવી રીતે ઉગાડવામાં આવે છે?

નાસાના પ્રયાસો

યુએસ અવકાશ સંશોધન એજન્સી નાસા અવકાશમાં છોડ ઉગાડવામાં અગ્રણી છે. નાસાએ આંતરરાષ્ટ્રીય અવકાશમથક (ISS) પર વિવિધ વિશેષ અભ્યાસો હાથ ધર્યા છે. આ દ્વારા નાસાએ અવકાશમાં વિવિધ પ્રકારના છોડ સફળતાપૂર્વક ઉગાડ્યા છે.

આ સંશોધનના પ્રથમ પગલા તરીકે 2015માં નાસાએ અવકાશમાં કયા પ્રકારના છોડ ઉગાડી શકાય તેનું પરીક્ષણ શરૂ કર્યું હતું. નાસાએ ફેરચાઇલ્ડ બૉટનિકલ ગાર્ડન, યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સના સહયોગથી 'ગ્રોઇંગ બિયોન્ડ અર્થ' નામનો પ્રોજેક્ટ શરૂ કર્યો હતો.

આ પ્રોજેક્ટ હેઠળ સ્પેસ સ્ટેશન જેવા વાતાવરણમાં વિવિધ છોડના બીજ ઉગાડવાનો પ્રયાસ કરવામાં આવ્યો હતો.

નાસાએ શૂન્ય ગુરુત્વાકર્ષણ ધરાવતા વાતાવરણમાં બગીચાઓ સ્થાપિત કરવાના પ્રાયોગિક પ્રયાસો પણ કર્યા છે. 'વેજી' નામની વનસ્પતિ ઉત્પાદન પ્રણાલી એક ચેમ્બર છે જે અવકાશમાં છોડ ઉગાડવામાં મદદ કરે છે.

પૃથ્વી પરના બગીચાની જેમ છોડને બીજમાંથી નાના ઓશિકા જેવા એક સંરચનામાં ઉગાડવામાં આવે છે. આ પદ્ધતિમાં છોડના વિકાસ માટે જરૂરી માટી અને પોષકતત્ત્વો ઉપલબ્ધ થશે. સંભાળ રાખનારાઓ દ્વારા ફક્ત જરૂરી પાણી જ રેડવામાં આવશે. નાસાએ આ સિસ્ટમ દ્વારા પાલક અને ટામેટાં સહિત વિવિધ પાક સફળતાપૂર્વક ઉગાડ્યા છે.

વેજી પ્રોજેક્ટ સાથે જોડાયેલા એક્સ-રૂટ્સ પ્રોજેક્ટ દ્વારા છોડને હાઇડ્રોપોનિક્સ અથવા એરોપોનિક્સ પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને અવકાશમાં ઉગાડવામાં આવે છે. જેમાં માટી અને છોડના વિકાસ માટે જરૂરી અન્ય પરિબળોનો ઉપયોગ થતો નથી.

હાઇડ્રોપોનિક્સમાં છોડ માટીને બદલે પાણી અને પોષકતત્ત્વોના દ્રાવણમાં ઉગાડવામાં આવે છે. એરોપોનિક્સમાં છોડના મૂળ હવામાં લટકાવવામાં આવે છે અને તેના પર પાણી અને પોષક તત્ત્વોનો છંટકાવ કરવામાં આવે છે.

નાસા ઍડવાન્સ્ડ પ્લાન્ટ હેબિટેટ નામના બીજા પ્રોજેક્ટ દ્વારા આંતરરાષ્ટ્રીય અવકાશમથક પર છોડ ઉગાડી રહ્યું છે. આ સિસ્ટમમાં છોડના વિકાસ માટે જરૂરી તમામ વાતાવરણ સૅન્સર દ્વારા નિયંત્રિત કરવામાં આવે છે.

આ સિસ્ટમ છોડના વિકાસ માટે શ્રેષ્ઠ વાતાવરણ બનાવે છે. જેમ કે તાપમાન, ભેજ, પ્રકાશ, કાર્બન ડાયૉક્સાઇડ અને અન્ય પર્યાવરણીય પરિબળો.

LED લાઇટિંગ અને સિંચાઈ પ્રણાલી જેવી સુવિધાઓથી સજ્જ આ સિસ્ટમને ઓછામાં ઓછી જાળવણીની જરૂર પડે છે. અવકાશયાત્રીઓને આ માટે વધારે મહેનત અને સમય ખર્ચવાની જરૂર નથી પડતી. નાસાએ આ સિસ્ટમ દ્વારા મરચાં, મૂળા અને કેટલાંક ફૂલો પણ ઉગાડ્યાં છે.

ભારતની ભૂમિકા

ભારતીય અવકાશ સંશોધન સંગઠને (ઇસરો) આ વર્ષની શરૂઆતમાં અવકાશમાં છોડની ખેતી પર સંશોધન કરવા માટે PSLV-C60 POEM-4 રૉકેટ પર ઑર્બિટલ પ્લાન્ટ સ્ટડીઝ માટે કૉમ્પેક્ટ રિસર્ચ મોડ્યુલ (CROPS) લૉન્ચ કર્યું હતું.

આ પ્રયોગ માટે 8 કરમની બીજ છોડના વિકાસ માટે યોગ્ય વાતાવરણમાં મૂકવામાં આવ્યા હતા. ચોથા દિવસે આ બીજ અંકુરિત થયા હોવાનું જોવા મળ્યું. પાંચમા દિવસે અંકુરિત બીજ પર બે પાંદડા દેખાયા. આને ISROની એક મોટી સફળતા માનવામાં આવે છે.

ઇસરોના સતીશ ધવન સ્પેસ સેન્ટરના ભૂતપૂર્વ ડિરેક્ટર પાંડિયન કહે છે કે યુરોપિયન સ્પેસ એજન્સી (ESA) અને અન્ય દેશોનાં અવકાશ સંશોધન સંગઠનો પણ અવકાશમાં છોડ ઉગાડવા માટેની ટેકનોલૉજી સુધારવા અને નવી પાકની જાતો વિકસાવવાનો પ્રયાસ કરી રહ્યા છે.

પૃથ્વી કરતાં અવકાશમાં છોડ કેમ ઝડપથી વધે છે?

પાંડિયન કહે છે, "આનાથી અવકાશયાત્રીઓને જરૂરી પૌષ્ટિક તાજો ખોરાક મળી શકશે. આ છોડ અવકાશયાત્રીઓને શ્વાસ લેવા માટે ઑક્સિજન ઉત્પન્ન કરવામાં પણ મદદ કરશે. ભલે તે ઓછી માત્રામાં હોય પરંતુ તે કુદરતી હોવાથી તેમના સ્વાસ્થ્ય માટે વધુ ફાયદા અને પોષણ પૂરું પાડે છે."

તેમનું કહેવું છે કે અવકાશમાં છોડ ઝડપથી ઉગાડી શકાય છે.

પાંડિયને સમજાવ્યું હતું, "ઉદાહરણ તરીકે પૃથ્વી પર ખેતી કરતી વખતે છોડ પર લગાવવામાં આવતું ખાતર વરસાદ જેવા પરિબળો દ્વારા ધોવાઈ શકે છે અથવા તો છોડને તેને શોષવામાં લાંબો સમય લાગી શકે છે. પરંતુ અવકાશમાં છોડ ઉગાડવામાં મદદ કરતા પ્રોજેક્ટ્સમાં જરૂરી પોષકતત્ત્વો સીધા છોડ સુધી પહોંચાડવામાં આવે છે. આનાથી છોડ તેમને ઝડપથી શોષી શકે છે અને સામાન્ય કરતાં વધુ ઝડપથી વૃદ્ધિ પામે છે."

તેમણે એમ પણ કહ્યું કે આ પ્રોજેક્ટ્સ પૃથ્વી પરની કૃષિ પદ્ધતિઓમાં પણ સુધારો કરી શકે છે. અવકાશમાં છોડ ઉગાડવાની આ નવી પ્રગતિ પૃથ્વી પરની કૃષિમાં પણ લાગુ કરી શકાય છે. પાંડિયને એમ પણ કહ્યું કે આનાથી ખેતીમાં સુધારો થશે અને ઉત્પાદનમાં વધારો થશે.

સ્પિન-ઑફ ટેકનોલૉજી એ એક એવી ટેકનોલૉજી છે જે ચોક્કસ હેતુ માટે વિકસાવવામાં આવે છે અને પછી અન્ય ક્ષેત્રોમાં ઉપયોગમાં લેવાય છે. ઉદાહરણ તરીકે નાસા દ્વારા અવકાશયાત્રીઓની બેઠકો માટે વિકસાવવામાં આવેલી "મેમરી ફોમ" ટેકનોલૉજીનો ઉપયોગ આજે ગાદલાના ઉત્પાદનમાં થાય છે.

પાંડિયન કહે છે, "જે અવકાશયાત્રીઓ હંમેશાં મશીનોની આસપાસ રહેતા હોય છે. તેમના માટે આ છોડની સંભાળ રાખવાથી તેમને સંશોધન કરવા ઉપરાંત તેમના મનને આરામ આપવામાં મદદ મળશે. આનાથી અવકાશયાત્રીઓનો કાર્યભાર અને એકલતા પણ ઓછી થશે અને તેઓ વધુ ખુશ રહેશે."

તેમણે કહ્યું કે આનાથી અવકાશયાત્રીઓને માનસિક રીતે પણ ફાયદો થશે.

હાલમાં પરીક્ષણ માટે અવકાશમાં નાના પાયે છોડ ઉગાડવામાં આવી રહ્યા છે.

"આ પ્રોજેક્ટ્સ હજુ સુધી સંપૂર્ણ ધોરણે અમલમાં મૂકવામાં આવ્યા નથી. જો તેનો સંપૂર્ણ ધોરણે અમલ કરવામાં આવે તો આપણે અવકાશમાં જતી વખતે મોટા પ્રમાણમાં ખોરાક લઈ જવાની જરૂરિયાત ઘટાડી શકીએ છીએ. આપણે અવકાશમાં અને અન્ય ગ્રહો પર માનવો માટે રહેવા માટે જરૂરી તકનીકોનું સંપૂર્ણ પરીક્ષણ અને અમલ કરી શકીએ છીએ," એમ પાંડિયને કહ્યું હતું.

બીબીસી માટે કલેક્ટિવ ન્યૂઝરૂમનું પ્રકાશન

તમે બીબીસી ગુજરાતીને સોશિયલ મીડિયામાં Facebook પર , Instagram પર, YouTube પર, Twitter પર અને WhatsApp પર ફૉલો કરી શકો છો.