નવેમ્બરમાં ચંદ્ર પર NASAના આર્ટેમિસ 1 મિશનનું પ્રક્ષેપણ એ પ્રવાસ પરનું બીજું પગલું છે જે એક દિવસ મનુષ્યને આપણા નજીકના ગ્રહોના પાડોશી, મંગળની મુલાકાત લઈ જશે. માનવ મિશન આખરે બહુવિધ રોબોટિક અવકાશયાનની રાહ પર ચાલશે, જેમાંથી સૌથી તાજેતરનું ફેબ્રુઆરી 2021 માં લાલ ગ્રહ પર પર્સિવરેન્સ રોવરનું ઉતરાણ હતું. મંગળ પર માનવ પ્રવાસ માટે ઘણી તકનીકી સમસ્યાઓ હલ કરવાની છે, જેમાંથી મુખ્ય તેઓ સૌર કિરણોત્સર્ગ અને ક્રૂ આરોગ્ય સામે રક્ષણ છે, જેમાં પૌષ્ટિક ખોરાક કેવી રીતે શ્રેષ્ઠ પ્રદાન કરવો તે સહિત. બાદમાં અભ્યાસ કરતા ઘણા નિષ્ણાતો માટે ધ્યાન અને પડકાર એ છે કે ફ્રીઝ-સૂકા ખોરાકના સતત વપરાશને કારણે થતી સુપ્ત ખામીઓને કેવી રીતે ટાળવી. તાજા ખોરાકની પ્રાપ્યતા દેખીતી રીતે એક મુખ્ય આરોગ્ય અને માનસિક લાભ હશે, અને આ માટે રસ્તામાં છોડ ઉગાડવા અને કાપણી કરવી જરૂરી રહેશે. આ લેખમાં, લેખકો પોષણ, તબીબી અને મનોવૈજ્ઞાનિક લાભો અને ઊંડા અવકાશમાં પાક ઉગાડવાની સંભવિત પદ્ધતિઓ સંબંધિત વર્તમાન ડેટા અને સંશોધનની સમીક્ષા કરે છે.
નાસા અનુસાર, લાંબી અવકાશ ઉડાન દરમિયાન પાંચ મુખ્ય જોખમો દેખાય છે: અવકાશ વિકિરણ, એકલતા અને બંધન, પૃથ્વીથી અંતર, નીચું ગુરુત્વાકર્ષણ અને અવકાશયાનનું પ્રતિકૂળ અને બંધ વાતાવરણ. જીવંત છોડ અને તાજા ઉગાડેલા ખોરાક આમાંથી ત્રણને ટેકો આપવામાં મુખ્ય ભૂમિકા ભજવી શકે છે: પોષણ, તબીબી જરૂરિયાતો અને ક્રૂ મનોવિજ્ઞાન.
પોષણ
અવકાશ મિશન માટે પૂરા પાડવામાં આવતા ખોરાકનું પોષક સંતુલન સારા સ્વાસ્થ્યમાં લાંબી મુસાફરીને ટકાવી રાખવા માટે ક્રૂ માટે સંપૂર્ણ રીતે અનુકૂળ હોવું જોઈએ.
અવકાશ મિશન માટે પૂરા પાડવામાં આવતા ખોરાકનું પોષક સંતુલન, સારા સ્વાસ્થ્યમાં લાંબી મુસાફરીને ટકાવી રાખવા માટે ક્રૂ માટે સંપૂર્ણ રીતે અનુકૂળ હોવું જોઈએ. પૃથ્વી પરથી પુન: પુરવઠો મેળવવો મુશ્કેલ હશે, તેથી યોગ્ય આહાર અને તેનું ચોક્કસ સ્વરૂપ નક્કી કરવું એ નિર્ણાયક ધ્યેય છે.
આવશ્યક પોષક તત્ત્વોની કોઈપણ ઉણપને ટાળવી એ સૌથી સ્પષ્ટ પડકાર છે, અને નાસા દ્વારા વિગતવાર પોષક જરૂરિયાતોનો અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો છે. વર્તમાન સ્પેસ ફૂડની મોટાભાગની ‘સિસ્ટમ’ જોકે, ખામીયુક્ત સાબિત થઈ છે. ખાસ કરીને, ખોરાકનો લાંબા સમય સુધી આજુબાજુનો સંગ્રહ વિટામીન A, B1, B6 અને C ના અધોગતિને પ્રેરિત કરે છે.
અવકાશયાત્રીઓ માટે સંચિત સરેરાશ વજન ઘટાડવું એ માઇક્રોગ્રેવિટીમાં 2.4 દિવસમાં 100 ટકા છે, સખત પ્રતિકારક કસરત પ્રતિરોધક પગલાં સાથે પણ. અવકાશયાત્રીઓ પોટેશિયમ, કેલ્શિયમ, વિટામીન ડી અને વિટામીન K માં પોષક તત્ત્વોની ઉણપથી પીડાતા હોવાનું પણ દર્શાવવામાં આવ્યું છે કારણ કે પૂરો પાડવામાં આવેલ ખોરાક તેમને દૈનિક સેવનની જરૂરિયાતો પૂરી કરવા દેતો નથી.
છોડમાં કુદરતી રીતે વિટામિન અને ખનિજો હોય છે, અને તાજા ખોરાકનો તાત્કાલિક વપરાશ સંગ્રહની સમસ્યાને ટાળશે. તેથી તેનું સેવન કરવું એ ફ્રીઝ-ડ્રાય ફૂડ માટે ઉત્તમ પૂરક હશે.
અવકાશયાત્રી સ્કોટ કેલીએ ISS પર મૃત્યુ પામેલા સ્પેસ ઝિનીયાને સ્વસ્થતામાં પાછી આપી. તેણે પૃથ્વીની પૃષ્ઠભૂમિ સામે કપોલામાં ફૂલોના ગુલદસ્તાનો ફોટોગ્રાફ કર્યો અને 2016 માં વેલેન્ટાઇન ડે માટે તેના ઇન્સ્ટાગ્રામ પર ફોટો શેર કર્યો.
દવા
વિટામિન્સ અને ખનિજો ઉપરાંત, છોડ ઘણાં વિવિધ ગૌણ ચયાપચયનું સંશ્લેષણ કરે છે. આ સંયોજનો સ્વાસ્થ્ય સમસ્યાઓને રોકવામાં ઘણી મદદ કરી શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ફોલેટ ડીએનએ રિપેરમાં સામેલ છે, પરંતુ તેની જરૂરિયાતો માત્ર 64 ટકા ફ્લાઈટ દિવસોમાં પૂરી થાય છે. ટેલોમેરેસ, રંગસૂત્રોનો અંત, લાંબી ઉડાન દરમિયાન નોંધપાત્ર રીતે બદલાયેલ હોવાનું સાબિત થયું છે, તાજા છોડ દ્વારા ફોલેટમાં પૂરક આનુવંશિક વૃદ્ધત્વ અને કેન્સરની ઘટનાઓને ઘટાડવામાં મદદ કરી શકે છે.
અન્ય ઉદાહરણોમાં, કેરોટીનોઇડ-સમૃદ્ધ શાકભાજી માઇક્રોગ્રેવિટીને કારણે આંખની વિકૃતિને અટકાવી શકે છે, જ્યારે સૂકા આલુ ખોરાક રેડિયેશન-પ્રેરિત હાડકાના નુકશાનને રોકવામાં મદદ કરી શકે છે. ઘણા છોડમાં એન્ટીઑકિસડન્ટો હોય છે જે માનવ ડીએનએને કિરણોત્સર્ગ-પ્રેરિત પરિવર્તનોથી બચાવવામાં ખૂબ મદદરૂપ થઈ શકે છે. જો કે, છોડ આધારિત આહાર પૂરતો નથી અને અવકાશયાત્રીઓને કિરણોત્સર્ગથી બચાવવા માટે અન્ય ઉકેલો વિકસાવવા જોઈએ.
મનોવિજ્ઞાન
વિટામિન્સ અને ખનિજો ઉપરાંત, છોડ ઘણાં વિવિધ ગૌણ ચયાપચયનું સંશ્લેષણ કરે છે
એકલતા અને અંતર અવકાશયાત્રીઓના માનસિક સ્વાસ્થ્ય પર નોંધપાત્ર તાણ લાવશે, તેથી મૂડને હળવો કરવા માટે ભોજન એ સૌથી મહત્વપૂર્ણ સમય છે. દરેક ભોજન વખતે ફ્રીઝ-ડ્રાય ફૂડ ખાવાથી મેનુમાં થાક લાગે છે અને અવકાશયાત્રીઓ સમય જતાં ઓછું ખાવાનું વલણ ધરાવે છે. તાજો ખોરાક ખાવાથી આ થાક ઘટાડી શકાય છે, ઓછામાં ઓછું ફોર્મ અને ટેક્સચરમાં વિવિધતા પૂરી પાડવાથી નહીં.
ક્રૂના માનસિક સ્વાસ્થ્ય માટે લાભદાયી બીજી પ્રવૃત્તિ બાગાયત છે. ઉગાડતા છોડની જબરદસ્ત ફાયદાકારક અસરો હોવાનું સાબિત થયું છે, કારણ કે તે અવકાશયાત્રીઓને પૃથ્વીના ટુકડા સાથે મુસાફરી કરવાની અનુભૂતિ આપી શકે છે. કેટલાક અભ્યાસોએ છોડને સૌથી વધુ ફાયદાકારક મનોવૈજ્ઞાનિક અસરો સાથે શોધવાનો પ્રયાસ કર્યો છે, કારણ કે તે ક્રૂના માનસિક સ્વાસ્થ્ય માટે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ પરિબળ હોઈ શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, સ્ટ્રોબેરી સકારાત્મક મનોવૈજ્ઞાનિક પ્રતિભાવોને સુધારી શકે છે, જેમ કે ઉત્સાહ અને આત્મસન્માન, હતાશા અને તાણ ઘટાડે છે જ્યારે ધાણા ઊંઘની ગુણવત્તામાં સુધારો કરી શકે છે.
આમ, છોડ આધારિત જગ્યા ખેતી પોષક, મનોવૈજ્ઞાનિક અને તબીબી સ્તરે રસપ્રદ છે. જો કે, જગ્યાનો અભાવ અને ચોક્કસ વધતી જતી પરિસ્થિતિઓ પાકની સંખ્યા અને પસંદગીને મર્યાદિત કરે છે.
વપરાયેલ પાકોની વાસ્તવિક પસંદગી અલગ-અલગ હશે, જે માપદંડોની તપાસ કરવામાં આવે છે અને ક્ષેત્ર (પોષણ, મનોવિજ્ઞાન અને દવા) તરફેણ કરે છે તેના આધારે. લાંબી શેલ્ફ-લાઇફ ધરાવતા કેટલાક છોડ અનુકૂળ હોઈ શકે છે, જેમ કે ઘઉં અથવા બટાટા, પરંતુ વપરાશ પહેલાં તેને રાંધવાની જરૂર હોવાનો ગેરલાભ છે. ધ્યાનમાં લેવાનું બીજું પરિબળ પ્રજનન પ્રણાલી અને છોડની પરાગનયન પદ્ધતિ છે, કારણ કે પ્રાણીઓ (જેમ કે જંતુઓ)ને બોર્ડમાં પ્રવેશ આપવામાં આવતો નથી.
અવકાશમાં ઉગાડવા માટેના સંભવિત પાકોની સૂચિ સ્થાપિત કરવામાં આવી હતી, જેમાંથી કેટલાક પહેલેથી જ બોર્ડ પર ઉગાડવામાં આવ્યા હતા. લેખકોએ તેમને પસંદ કરવા માટે સાધનો તરીકે પોષક અને કૃષિ માપદંડ પસંદ કર્યા. આમ, મનોવૈજ્ઞાનિક અસરો માટે, એક (મિનિટ) થી ચાર (મહત્તમ) મૂલ્ય પાક અથવા ખાદ્ય છોડના ભાગના સ્વાદ અને દેખાવને આભારી છે.
અવકાશમાં લાંબા મિશન માટે યોગ્ય પોષક, તબીબી, કૃષિ અને મનોવૈજ્ઞાનિક લાક્ષણિકતાઓ સાથે વિવિધ પાકોનું કોષ્ટક.
અવકાશયાનમાં છોડ ઉગાડવો
અવકાશ છોડ માટે તણાવના બે મુખ્ય સ્ત્રોત રજૂ કરે છે: કોસ્મિક રેડિયેશન અને માઇક્રોગ્રેવીટી.
કિરણોત્સર્ગ છોડના વિકાસને નકારાત્મક રીતે અસર કરે છે અને આનુવંશિક પરિવર્તનના જોખમોને વધારે છે, તેથી છોડને કિરણોત્સર્ગથી બચાવવા એ પ્રાથમિકતા હોવી જોઈએ. જ્યારે કિરણોત્સર્ગને લીડ અને/અથવા પાણીના ઢાલનો ઉપયોગ કરીને સમાવી શકાય છે, ત્યારે આ ભ્રમણકક્ષામાં મૂકવા માટે વધારાના સમૂહનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. લોકહીડ માર્ટિનના માર્સ બેઝ કેમ્પ (2018) થી ઉદ્દભવેલા એક સારો ઉકેલ એ રેડિયેશન કવચ તરીકે બળતણ સંગ્રહનો ઉપયોગ કરવાનો છે.
બીજી બાજુ, માઇક્રોગ્રેવિટી, છોડની વૃદ્ધિને નોંધપાત્ર રીતે નબળી પાડતી નથી, જો કે તે તેને ધીમી કરી શકે છે. જો કે, છોડની પ્રતિક્રિયા પ્રજાતિઓ અનુસાર અલગ પડે છે, કારણ કે માઇક્રોગ્રેવીટી છોડના જીનોમ અભિવ્યક્તિને અસર કરે છે. એવું જાણવા મળ્યું છે કે, માઇક્રોગ્રેવિટીમાં, છોડ વધુ તાણ-સંબંધિત જનીનોને વ્યક્ત કરશે, જેમ કે હીટ-શોક જનીનો, અને તેમના તણાવ-સંબંધિત પ્રોટીનનું ઉત્પાદન વધારશે. તદુપરાંત, બીજમાં ચયાપચયની વિવિધ સાંદ્રતા અને અંકુરણમાં વિલંબ જોવા મળ્યો છે.
સૂક્ષ્મ ગુરુત્વાકર્ષણ છોડના સૂક્ષ્મ વાતાવરણને પણ અસર કરે છે, જેમ કે વાતાવરણની હલનચલનનો અભાવ, અસામાન્ય વાતાવરણીય રચના અને પાણી આપવામાં મુશ્કેલી (સહાય સાથે અથવા વગર) બાહ્ય અવકાશમાં કોઈ હવાનું સંવહન નથી, તેથી જો વૃદ્ધિ પામતા સ્ટેશનને પૂરતા પ્રમાણમાં વેન્ટિલેટેડ ન હોય તો પ્લાન્ટ દ્વારા ઉત્સર્જિત કોઈપણ ગેસ તેની સપાટીની આસપાસ રહેશે. એવું દર્શાવવામાં આવ્યું છે કે છોડના પાંદડાની આસપાસ વાયુયુક્ત ઇથિલિનનું સંચય અસાધારણ પાંદડાના વિકાસમાં પરિણમે છે. અન્ય વાયુઓ, જેમ કે કાર્બન ડાયોક્સાઇડ, અવકાશયાનમાં ઉચ્ચ સાંદ્રતામાં હાજર છે, જે કેટલાક છોડ માટે ઘાતક બની શકે છે. આ જ સમસ્યા છોડને પાણી આપવા માટે ઊભી થાય છે, તેથી મૂળને ડૂબી ન જાય તેવી પદ્ધતિ વિકસાવવાની જરૂર પડશે.
અવકાશના વાતાવરણમાં છોડના પ્રતિભાવનું મૂલ્યાંકન કરવું વધુ મુશ્કેલ છે. તે પર્યાવરણના કેટલાક પાસાઓ, જેમ કે પ્રતિબંધિત જગ્યા, આપણી પસંદગીને વામન જાતો તરફ દોરી શકે છે. જો કે, કેટલાક અન્ય પાસાઓ જેમ કે માઇક્રોગ્રેવિટી માટે છોડની પ્રતિક્રિયા પ્રજાતિઓ અને જાતોના આધારે બદલાય છે. જો કે પ્રયોગો ચાલુ રાખવાની જરૂર છે, અમુક ચોક્કસ સંખ્યાના છોડનું પહેલાથી જ પરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું છે અને અવકાશમાં વૃદ્ધિ પામવા સક્ષમ તરીકે વર્ણવવામાં આવ્યું છે અને અમે તેનો આધાર તરીકે ઉપયોગ કરી શકીએ છીએ.
અવકાશયાત્રીઓની તમામ પૌષ્ટિક જરૂરિયાતોને આવરી લેતા સ્વ-ટકાઉ પ્લાન્ટ ચેમ્બરના વિકાસમાં દાયકાઓ લાગી શકે છે પરંતુ પૂરક પગલાં તરીકે નાના ચેમ્બરનો ઉપયોગ કરીને ક્રૂને વિટામિન્સ અને પોષક તત્ત્વોની ઉણપમાં મદદ કરી શકે છે (જે પેકેજ્ડ ફૂડમાં બદલાય છે) અને આહાર થાક ઘટાડી શકે છે.
02માં પ્લાન્ટ-હેબિટેટ 2021 તપાસ માટે ISSમાં લાલ અને લીલા મરચાંની તેમની લણણી સાથે સ્પેસ X ક્રૂ-04ના માર્ક વંડે હેઈ, શેન કિમબ્રો, થોમસ પેસ્કેટ, અકિહિકો હોશિડે અને મેગન મેકઆર્થર.
બાયોરેજનરેટિવ લાઇફ સપોર્ટ સિસ્ટમ
દરેક ભોજનમાં ફ્રીઝ-ડ્રાય ફૂડ ખાવાથી મેનુમાં થાક લાગે છે અને અવકાશયાત્રીઓ સમય જતાં ઓછું ખાવાનું વલણ ધરાવે છે.
અવકાશયાનમાં, રૂમ મર્યાદિત છે. તેથી, મિશનની સફળતા લાઇફ સપોર્ટ સિસ્ટમ્સ (LSS) માં એમ્બેડ કરેલી રિજનરેટિવ સિસ્ટમ્સ પર આધારિત છે જે વપરાયેલી વસ્તુને ઉપયોગી પદાર્થોમાં રિસાયકલ કરી શકે છે. ઈન્ટરનેશનલ સ્પેસ સ્ટેશન (ISS) માં સ્થાપિત એન્વાયર્નમેન્ટલ કંટ્રોલ એન્ડ લાઈફ સપોર્ટ સિસ્ટમ (ECLSS) કાર્બન ડાયોક્સાઇડ અને પેશાબને રિસાયકલ કરીને ઓક્સિજન અને પાણીનું ઉત્પાદન કરે છે; લાંબી અવકાશ ઉડાન માટે સમાન સિસ્ટમની જરૂર પડશે.
ઇસીએલએસએસમાં ખાદ્યપદાર્થોના ઉત્પાદન અને કચરો (ઉદાહરણ તરીકે, ફેકલ મેટર)ના રિસાયક્લિંગનો સમાવેશ કરવા માટે બાયોરેજનરેટિવ LSS (BLSS)નો વિચાર 1960માં જન્મ્યો હતો. બેક્ટેરિયા અને શેવાળ સાથેના BLSS નો ઉપયોગ ઘન કચરામાંથી નાઇટ્રોજનને કાર્બનિક નાઇટ્રોજનના ઉપયોગી સ્વરૂપમાં રિસાઇકલ કરવા માટે કરી શકાય છે જે છોડ શોષી શકે છે. તે સિદ્ધાંતને અનુસરતો એક પ્રયોગ - માઇક્રો ઇકોલોજીકલ લાઇફ સપોર્ટ સિસ્ટમ ઓલ્ટરનેટિવ (MELiSSA) - 1990 ના દાયકાથી યુરોપિયન સ્પેસ એજન્સી દ્વારા વિકસિત અને હાથ ધરવામાં આવ્યો છે.
જો કે, અમે BLSS માં ઉચ્ચ છોડનો સમાવેશ કરીએ છીએ, અમારે અન્ય હાલની પર્યાવરણીય નિયંત્રણ તકનીકો સાથે તેમના સંકલનનો અભ્યાસ કરવાની જરૂર પડશે, જે એક નવો પડકાર રજૂ કરે છે. આ નાની ખાદ્ય-પાક ઉત્પાદન પ્રણાલીઓની કિંમત અને ટકાઉપણું નક્કી કરવાથી મોટા BLSS તરફ વિકાસ માટે મહત્વપૂર્ણ માહિતી મળશે.
છિદ્રાળુ ટ્યુબ પ્લાન્ટ વૃદ્ધિ એકમની બીજી ડિઝાઇનનું યોજનાકીય રેખાકૃતિ.
છોડ વૃદ્ધિ ચેમ્બરનો વિકાસ
પાક ઉગાડવા માટે હાઇડ્રોપોનિક સિસ્ટમનો ઉપયોગ કરવો એ એક આકર્ષક શક્યતા છે, કારણ કે તે માટી જેવી સિસ્ટમ પર આધાર રાખવાને બદલે પાણીમાં છોડ ઉગાડે છે. બાદમાં અવકાશયાનમાં વજન અને આસપાસ તરતા કણોનું જોખમ ઉમેરે છે, બે પાસાઓ જે તેને નુકસાનકારક બનાવે છે. ISS માં સ્થાપિત એડવાન્સ્ડ પ્લાન્ટ હેબિટેટ (APH) એ પહેલાથી જ આર્કિલાઇટ અને ધીમા-પ્રકાશિત ખાતર ધરાવતા રુટ મોડ્યુલમાં જડિત છિદ્રાળુ ટ્યુબ વોટરિંગ સિસ્ટમ સાથે હાઇડ્રોપોનિક સિસ્ટમનો ઉપયોગ કરીને વિવિધ પ્રકારના વામન ઘઉં ઉગાડ્યા છે.
ક્રૂની બાગાયતી પ્રવૃત્તિઓને સરળ બનાવવા અને શ્રેષ્ઠ વાતાવરણમાં છોડ ઉગે છે તેની ખાતરી કરવા માટે, પાક સાંસ્કૃતિક ચક્રને કમ્પ્યુટર દ્વારા સંપૂર્ણ રીતે મોનિટર કરવાની જરૂર છે. 2018માં એન્ટાર્કટિકામાં આવી મોનિટરિંગ સિસ્ટમનું પરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું હતું. પાક ઉગાડવા માટે અંશતઃ સ્વયંસંચાલિત સિસ્ટમનો ઉપયોગ એ સુનિશ્ચિત કરશે કે ક્રૂ અવકાશયાનમાં છોડની હાજરીથી લાભ મેળવે છે (તેમની સાથે છેડછાડ કરીને) અને ખેતીમાં સમય માંગી લે તેવી સમસ્યાને ટાળશે. ખરેખર, છોડ ઉગાડવા માટે જરૂરી ઓરડો હજુ ચોક્કસ રીતે વ્યાખ્યાયિત થયેલ નથી અને અવકાશ જેવા વાતાવરણ (જેમ કે HI-SEAS) માં કેટલાક પ્રયોગો દર્શાવે છે કે આ પ્રવૃત્તિ લાંબી બની શકે છે.
ઉગાડતા છોડની જબરદસ્ત ફાયદાકારક અસરો હોવાનું સાબિત થયું છે, કારણ કે તે અવકાશયાત્રીઓને પૃથ્વીના ટુકડા સાથે મુસાફરી કરવાની અનુભૂતિ આપી શકે છે.
છેલ્લે, નાસાની વેજીટેબલ પ્રોડક્શન સિસ્ટમ, અથવા વેગી, (2014 માં લોન્ચ કરવામાં આવી), જે 0.11 m²નો વિકસતો વિસ્તાર પૂરો પાડે છે, તે છોડ વૃદ્ધિ એકમનું એક ઉત્તમ ઉદાહરણ છે જેનો ઉપયોગ અવકાશયાન પર થઈ શકે છે, કારણ કે તેનું પરીક્ષણ પહેલાથી જ કરવામાં આવ્યું છે. ISS. પ્રકાશની જરૂરિયાતોના સંદર્ભમાં, એલઈડીનો ઉપયોગ બે અલગ-અલગ તરંગલંબાઈ સાથે થાય છે: લાલ (630 એનએમ) અને વાદળી (455 એનએમ) કારણ કે આ તરંગલંબાઈ હેઠળ છોડ વધુ કાર્યક્ષમ રીતે વધે છે. છોડને તેનો કુદરતી રંગ આપવા માટે લીલો એલઇડી પણ જરૂરી હોઈ શકે છે, આમ રોગોની ઓળખ સરળ બને છે અને પૃથ્વીના ક્રૂને યાદ કરાવે છે.
મિઝુના (જાપાનીઝ કોબી), લાલ રોમેઈન લેટીસ અને ટોક્યો બેકાના (ચીની કોબી) ISS માં વેગી યુનિટમાં ઉગાડવામાં આવે છે.
અવકાશની પરિસ્થિતિઓ મનુષ્યો અને છોડ બંને માટે તણાવ પેદા કરે છે, તેથી અવકાશયાનમાં વૃદ્ધિ પામવા સક્ષમ છોડની ડિઝાઇન અને અવકાશયાત્રીઓ દ્વારા અનુભવાતા કેટલાક તણાવને દૂર કરવામાં મદદ કરે છે જેનો હાલમાં અભ્યાસ કરવામાં આવી રહ્યો છે.
છોડના તાણના પ્રતિભાવોમાં સામેલ જનીનોની ઓળખ કરવામાં આવી છે પરંતુ તે અસરોને ઘટાડવા અથવા ઘટાડવા માટે વૈજ્ઞાનિકોએ હાલના જનીનોની અભિવ્યક્તિને સંશોધિત કરવાની અથવા જીનોમમાં અવકાશ-અનુકૂલન જનીનો ઉમેરવાની જરૂર છે. આ જનીન સંપાદનનો ઉપયોગ કરીને પ્રાપ્ત કરી શકાય છે અને કેટલાક ઉમેદવાર જનીનો પહેલેથી જ વિશિષ્ટ રીતે ઓળખવામાં આવ્યા છે અને તેનો અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો છે. ઉદાહરણ તરીકે, ARG1 (ગ્રેવીટી 1 માટે બદલાયેલ પ્રતિભાવ), પૃથ્વી પરના છોડમાં ગુરુત્વાકર્ષણ પ્રતિભાવોને અસર કરવા માટે જાણીતું જનીન, સ્પેસફ્લાઇટ અનુકૂલન સંબંધિત 127 જનીનોની અભિવ્યક્તિમાં સામેલ છે. સ્પેસફ્લાઇટમાં અભિવ્યક્તિમાં બદલાયેલા મોટા ભાગના જનીનો Arg1-આશ્રિત હોવાનું જણાયું હતું, જે સ્પેસફ્લાઇટમાં અભેદ કોષોના શારીરિક અનુકૂલનમાં તે જનીન માટે મુખ્ય ભૂમિકા સૂચવે છે. HsfA2 (હીટ શોક ફેક્ટર A2) સ્પેસફ્લાઇટ અનુકૂલન પર નોંધપાત્ર અસર કરે છે, ઉદાહરણ તરીકે સ્ટાર્ચ બાયોસિન્થેસિસ દ્વારા. ઉદ્દેશ્ય તણાવ-પ્રેરિત જનીનોને નબળો પાડવાનો અને ફાયદાકારક જનીનોને પ્રોત્સાહન આપવાનો છે.
અન્ય જનીનો, જેને અવકાશ-અનુકૂલન જનીન કહેવાય છે, જેમ કે કિરણોત્સર્ગ, પરક્લોરેટ, દ્વાર્ફિઝમ અને ઠંડા તાપમાનને લગતા જનીનો, સંભવિતપણે અભ્યાસ કરવા યોગ્ય છે કારણ કે તે છોડને અવકાશની કઠોર પરિસ્થિતિઓનો પ્રતિકાર કરવામાં મદદ કરશે. ઉદાહરણ તરીકે, અતિસંવેદનશીલ વાતાવરણમાં અનુકૂળ સુક્ષ્મસજીવો યુવી પ્રતિકાર અને પરક્લોરેટ પ્રતિકાર માટે જનીનો ધરાવે છે. ઘણી વામન જાતો (દા.ત. ઘઉં) પહેલેથી જ ISS પર ઉગાડવામાં આવી છે અને નાસાના વેજ-05 પ્રયોગના ભાગરૂપે ISSમાં વામન ચેરી ટમેટા 'રેડ રોબિન' ઉગાડવામાં આવી શકે છે.
અમે અવકાશયાત્રીઓના સ્વાસ્થ્ય માટે છોડ પણ ડિઝાઇન કરી શકીએ છીએ. ફાયદાકારક સંયોજનોના સંચયને પ્રોત્સાહન આપવું, કચરો ઘટાડવા માટે આખા શરીરના ખાદ્ય છોડ બનાવવા અથવા અવકાશયાત્રીઓ પર અવકાશની આડઅસરો સામે દવાઓ બનાવવા માટે છોડની રચના કરવી એ છોડને ક્રૂ માટે ઉપયોગી બનાવવાના શક્ય માર્ગો છે.
બટાકાના છોડ પર આખા શરીરના ખાદ્ય અને એલિટ પ્લાન્ટ (WBEEP) વ્યૂહરચનાનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો, જેમાંથી સોલેનાઇનને દૂર કરીને બટાકાની દાંડી અને પાંદડાને ખાદ્ય બનાવે છે. તેના ઉત્પાદનને રોકવા માટે, કાં તો તે ઉત્પન્ન કરતા જનીનોને શાંત કરવામાં આવે છે અથવા જનીન સંપાદન દ્વારા પરિવર્તિત કરવામાં આવે છે. આ WBEEP બટાટા બનાવવાના ફાયદા છે કારણ કે તે સરળતાથી ઉગાડવામાં આવતો છોડ છે જે ઉર્જાનો સારો સ્ત્રોત છે અને તે જગ્યા જેવી મુશ્કેલ પરિસ્થિતિઓમાં પણ વિકાસ કરવામાં સક્ષમ સાબિત થયો છે. માનવ શરીરની પોષક તત્ત્વોની જરૂરિયાતોને પૂર્ણપણે પૂરી કરવા માટે છોડને પણ મજબૂત બનાવવામાં આવ્યા હતા.
કિરણોત્સર્ગ છોડના વિકાસને નકારાત્મક રીતે અસર કરે છે અને આનુવંશિક પરિવર્તનના જોખમોને વધારે છે, તેથી છોડને કિરણોત્સર્ગથી બચાવવા એ પ્રાથમિકતા હોવી જોઈએ.
માઇક્રોગ્રેવિટીમાં અવકાશયાત્રીઓના સ્વાસ્થ્ય માટેના મુખ્ય મુદ્દાઓમાંની એક હાડકાની ઘનતામાં ઘટાડો છે. આપણા હાડકાં સતત વૃદ્ધિ અને રિસોર્પ્શન વચ્ચે સંતુલિત રહે છે, જેનાથી હાડકાં ઈજા અથવા કસરતમાં થતા ફેરફારોને પ્રતિભાવ આપી શકે છે. માઇક્રોગ્રેવિટીમાં સમય પસાર કરવાથી આ સંતુલન ખોરવાય છે, હાડકાંને રિસોર્પ્શન તરફ દોરી જાય છે, તેથી અવકાશયાત્રીઓ હાડકાં ગુમાવે છે. આની સારવાર પેરાથાઈરોઈડ હોર્મોન, અથવા PTH નામની દવાથી થઈ શકે છે, પરંતુ તેને નિયમિત ઈન્જેક્શનની જરૂર પડે છે અને તેની શેલ્ફ લાઈફ ખૂબ જ ટૂંકી હોય છે, જે લાંબી અવકાશ ઉડાન માટે સમસ્યારૂપ છે. તેથી, એક ટ્રાન્સજેનિક લેટીસ કે જે પીટીએચનું ઉત્પાદન કરે છે તે એન્જીનિયર કરવામાં આવ્યું હતું.
અવકાશમાં ઉગવા સક્ષમ અને અવકાશયાત્રીઓ માટે ઉપયોગી થઈ શકે તેવા છોડની રચના હજુ સંશોધનના પ્રારંભિક તબક્કામાં છે. જો કે, તેની સંભાવનાઓ ખૂબ જ આશાસ્પદ છે અને તમામ મુખ્ય અવકાશ એજન્સીઓ દ્વારા તેનો અભ્યાસ કરવામાં આવી રહ્યો છે. અવકાશના અણગમતા વાતાવરણમાં પ્લાન્ટ ગ્રોથ ચેમ્બર બનાવવા માટે હજુ પણ કામની જરૂર છે. એક પડકાર BLSS ના બાયોરેજનરેટિવ ભાગને પહેલાથી અસ્તિત્વમાં રહેલા LSSમાં ઉમેરવાનો હશે. અન્ય પડકાર એ છે કે જગ્યાની પરિસ્થિતિઓનો સામનો કરવા અને નોંધપાત્ર ઉપજ આપવા માટે બોર્ડ પર ઉગાડવામાં આવતા પાકની વધુ સારી પસંદગીની જરૂરિયાત છે. પરંતુ છોડના સંવર્ધનમાં જ્ઞાનના પ્રસાર માટે આભાર, પસંદ કરેલા પાકોમાં જનીન સંપાદન તેમને અવકાશની પરિસ્થિતિઓમાં વધુ અનુકૂલિત થવા અને ક્રૂની પોષક અને આરોગ્યની જરૂરિયાતોને અનુરૂપ થવા દેશે.
સ્રોત: https://room.eu.com