Uzayda Tarım Yapmak:

1--Uzayda bitki yetiştirmekle ilgili sorunları genel olarak birkaç başlık altmda toplayabiliriz:

1.1--Düşük Kütleçekim: Bitkiler, köklerinin ve gövdelerinin yöneliminden yola çıkarak büyümelerine ilişkin bilgiyi kütle çekimi sayesinde elde eder. Bu nedenle Ay ve Mars gibi kütle çekimi az olan yerlerde bulunmaları sıkıntılı bir durum.

1.1.1--Bilim insanlarının öncelikli araştırması da bitkilerin daha az kütleçekimi olan ortamlarda da düzgün büyüyebilmesi üzerine olmuş. 19801er ve 19901ar boyunca fırlatılan hemen hemen her uzay mekiğinde deneysel bitkiler vardı, ancak insan vücudunun düzgün çalışmak için kütleçekimine ihtiyacı olduğu gibi bitkilerin de kütle çekimine ihtiyacı olduğu düşünülüyor.

1.1.2-- “Mikro- çekim, hücre biyokimyasını etkiliyor gibi görünüyor.” diyor Stankovic. Uzaydaki bitkiler garip genetik mutasyonlar geçirmiş, öngörülmeyen ve istenmeyen şekillerde büyümüş ve kimileri ya hiç yeşermemiş ya da büyüyememiş.

1.1.3--Ayrıca sürdürülebilir uzay tarımında önemli bir rol oynayacak olan ikinci nesil döllenebilir tohum üretilmesi de sorun olmuş.

1.2--Farklı Toprak Yapısı: Kütle çekiminin azalması bitkilerin toprakla iletişimini de etkileyen bir faktör, hele ki Dünyadakinden farklı bir toprak yapısı söz konusu ise. Dünyadakinden daha sıkı bir toprak yapısı düşük kütle çekimi altında hava akışını engellerken, aşırı gevşek yapı da topraktaki su ve nemin bitki köklerine ulaşmasında sorun oluşturabiliyor.

1.2.1--Bu nedenle, uzay aracındaki bitkiler için toprak da götürülmesi ve insan atığının gübre olarak kullanılması gerekiyor. Dünya dışında kolonileşme başlı başına bir konu, ancak eğer bu koloniler bitki yetiştirmek ister ve ellerindeki her atığın her bir atomunu geri dönüştürmeyi beceremezlerse, ek besinlere ihtiyaç duyulacağı düşünülüyor.

1.2.2--Stankovicm ekibine benzer şekilde Gainesvilledeki Florida Üniversitesinden Robert Feri ve arkadaşları UUÎ nda Arabidopsis thaliana adında, yenilebilir ve genellikle bu tür deneylerde model olarak kullanılan bir bitki yetiştirmiş. “Bitkiler Ayda veya Mars toprağında zaten bulunan mineraller arasından ihtiyaç duyduklarını almakta sorun yaşamayacağı için bu içeriğin götürülmesi gerekmeyecek. O nedenle o toprakların bileşimini iyi bilmek, ihtiyaç duyulan ve eksik olan mineralleri tespit edebilmek önemli.” diyor Feri.

1.2.3--“Her ne kadar Apollo görevleri sırasında, temelde bazalt ve diğer volkanik malzemelerden oluşan Ay regolitinde çeşitli deneylerde 10.000 marul üretiliyor. Fotosentez sürecinin de dikkatle kontrol altında tutulduğu ve her birinde 18 saksı bulunan toplam 16 katlı bu tarlada 17.500 LED ışık kaynağı kullanılıyor.

1.2.4--Bu ve benzeri yapay ışıklı iç mekân tarlalar, uzay tarımında başarılı olabileceğimizin olumlu işaretlerinden.

1.3--Kısıtlı Alan: iş daha da ileri götürülerek, ne yoğunlukta bir insan nüfusunun uzayda kendi kendine yetebileceği bile düşünülmüş, işte bu noktada asteroidler girmiş devreye, özellikle de organik bileşiklerle dolu olduğu bilinen karbon yapılı C-türü asteroidler.

1.3.1--Yeni Zelanda, Lincoln Üniversitesinden Michael Mautner, bu asteroidlerin bitkiler için hayli besleyici özellikte olduğunu öne sürüyor. Kendisi,C-türü asteroidlerden Dünyaya düşen meteoroidler üzerinde yenilebilir bitkiler yetiştirmiş.

1.3.2--Bu meteoroidlerin besin içeriğini de analiz eden Mautner, asteroidin tamamında ne kadar besin olacağını saptamış ve 200 km eninde bir uzay kayacının 10.000 kişilik bir nüfusu bir milyar yıl idame ettirebilecek kadar gübre barındıracağını hesaplamış.

1.3.3--Hava basıncını kontrol etmeniz ve su sağlamanız gerekecektir, ancak gerekli besinler asteroidde mevcut.” diyor. “Güneş Sistemindeki tüm karbon yapıdaki asteroidleri toplasak bir milyarlık nüfusa bir milyar yıl yeter” diye tahmin ediyor.

1.4--Stankovic ve Madisondaki Wisconsin Üniversitesinden meslektaşları, UUİ’nda iki nesil boyunca tohumlanmayı mümkün kılan bir kapsül geliştirdi. Kapsül toprağın nemini, ışığı, havanın sıcaklığını, rutubeti, karbon dioksiti ve bitkilerin olgunlaşınca havaya saldığı bir hormon olan etileni kontrol altında tutuyor.

1.4.1--Bitkilerin köklerini yayabileceği gübreli çakıllı-kumdan oluşan taban, tel bir örgü tarafından tutuluyor. Astronotlar sistemi bir kez kurduktan sonra, gerisi Wisconsin Üniversitesinden, uzaktan kumanda ile ayarlanıyor ve düzenli olarak kontrol ediliyor.

1.4.2--Feri ve arkadaşları gibi bu ekip de deneylerini A. thaliana üzerinde yapmış. Bitki uzayda tohum üretmekle kalmamış aynı zamanda bu tohumların %92 si başarıyla çimlenmiş.

1.4.3--Bir kısmı UUİ’nda, bir kısmı da Dünyada yetiştirilen iki grup bitki arasında ufak bir fark tespit edilmiş: Uzaydaki tohumların protein depolaması Dünyadakilerden biraz farklı ve bitkilerin dalları da biraz daha değişik yönlerde büyümüş. “Ancak bunlar küçük detaylar” diyor Stankovic, “önceki başarısız girişimler büyük ihtimalle uygunsuz yetiştirme koşullarından kaynaklanıyordu.

1.4.4--Mikroçekimin bu süreçte etkin bir rolü olmadığına kanaat getirebiliriz.” diye ekliyor.Feri ve arkadaşları ise bitkilerin çekimsiz ortamla başa çıkmak için, kök hücre duvarlarını yeniden modellemek veya yapraklarındaki ışık algısıyla ilgili genlerin proteine dönüşüm miktarını arttırmak gibi çeşitli uyum stratejileri geliştirdiğini bulmuş.

1.4.5--“Bitkilerin bu uyum stratejilerini anlayabilirsek, uzaydaki gelişimlerinin Dünyadakinden daha iyi olmasını bile sağlayabiliriz” diyor Feri. Öte yandan buna gerek kalmayabilir de, zira bitkiler kendi başlarının çaresine bakıyor gibi görünüyor. Stankovic ise “Önümüzdeki beş yıl içinde Ayda yetişmiş bitkilerden tohum elde edeceğimize dair iyimser bir inancım var” diyor

Kaynak:Tübitak Bilim ve Teknik-Mayıs2015