16 Ocak 2022 Pazar

Uzayda Tarım

Önceki yıllarda insanlığın dünyanın keşfine dair en çok merak ettiği şey uzaya çıkmaktı. Evrende bizden başka bir yerlerde yaşayan canlı var mı diye düşünüyorduk. Ya sıklıkla çıkan UFO haberleri… Oysa bugün geldiğimiz noktada gelecek senaryolarımızı yapay zeka, nesnelerin interneti sürücüsüz araçlar, bir çok görevi yerine getirebilecek robotlar üzerine kurguluyoruz. İnsanoğlunun uzay ile ilgili merakı henüz bitmiş değil. Sadece uzay çalışmalarının artık amacı değişti.  O dönemlerde uzayda başka canlı var mı diye merak ederden şimdilerde ise insan başka bir gezegende hayat sürdürebilir mi diye merak ediyoruz. Bu gezegenler içinde adını sıklıkla duyduğumuz dünyadan çok daha küçük olan ve gelecekte sadece bir milyon kişinin yaşayabileceği öngörülen gezegen Mars…

Bu gezegene dair birkaç bilgi paylaşmak istiyorum. Öncelikle yoğunluğu çok az olan bir atmosfere sahip. Oysa bizler dünyamızın etrafındaki yoğun olan atmosfer sayesinde güneşin zararlı ışınlarından korunuyoruz. Marsta havanın yüzde 95’inin karbondioksitten oluştuğu biliniyor. Bizim yaşamak oksijene ihtiyacımız olduğunu göz önünde bulundurduğumuzda Marsa gidildiğinde yanınızda oksijen götürmeniz gerekecek ya da ilave başka fomüller… İlaveten Mars soğuk ve karanlık bir gezegen. Ortalama sıcaklığın -63 ila -140 olduğu bilinmektedir ve en dikkat çekici olanı da Mars dünyanın altıda biri kadar büyüklüğe sahip. Artık Mars’ta yaşamak kime kısmet kime niyet. Tıpkı filmlerdeki gibi…

Belki de gelecekte Marsta yaşayanlar keşke bizde atalarımız gibi Dünya’da yaşayabilseydik diye yakınacaklardır. Çünkü henüz tam olarak farkına varamadığımız bir servetin üzerinde yaşıyoruz. Dünyamız milyonlarca yıldır bu serveti insanoğlunun hizmetine sunuyor.

Dünyamız var olmuş gezegenlerin en benzersizidir. Çünkü üstünde hayat var. Beslenebilmemiz için gezegenimiz üzerindeki var olan muhteşem ekolojik döngüye değer verdiğimiz sürece, üretime devam ettiğimiz sürece ürün elde etmeye devam etmemiz mümkündür. Üstelik gelişen teknolojiler sayesinde tarım için daha önceleri aklımıza ve hayalimize gelmeyecek ortam ve koşullarda. Önceleri toprak olmadan bir tarım olur mu? derken artık gelişen teknolojiler sayesinde dünyada ve ülkemizde topraksız tarım uygulamaları kullanılmaya başlandı.

Topraksız tarım demişken akla gelenlerden biri uzayda tarım yapmak. Şöyle düşünelim uzayda açan renk renk çiçekler astronotlar için veya uzaya yolculuk edenler için hoş bir manzara olurdu sanırım. Hazır oraya kadar gitmişken uzay ortamında yetişen meyve, sebzeleri yeseler… Hem dünyadan taşımak zorunda kalmamış olurlar. Buraya kadar her şey güzel fakat işin bir başka boyutu var ki bu kısım en önemlisi. Uzayda yok denecek kadar az olan yerçekimine karşılık bu çiçekler bitkiler nereye tutunacak nasıl kök salacaklar? Yetişmesi için gereken kaynak nereden nasıl sağlanacak? Ya da Mars gezegeninin koşullarında nasıl yetişecek? Onlarca soru. Sahi uzayda tarım yapılabilir mi?

Uzayda tarım, astronotların gıda için dünyaya bağımlı olmadan evrenin derinliklerinde araştırma yapmasına olanak tanıyacağı için, uzun süredir bilim adamlarının ilgisini çekiyor. NASA astronotları beslemek için geleceğin uzay gemilerinde ve diğer gezegenlerde sebze meyve yetiştirmeyi planlamaktadır. Patates, kereviz, ipek böcekciliği, marul, arpa, armut vs gibi onlarca ürün üzerine araştırmalar yapılıyor. Peki bu ürünler neye göre seçiliyor? Bilim insanlarına göre bu ürünlerin en büyük ortak özelliği genlerinde değişiklik yapılması diğerlerine göre daha kolaya olan ürünler olmasıdır.

*20. yüzyılın sonlarında ve 21. yüzyılın başlarında, bitkiler genellikle, bazen uzay bahçeleri olarak adlandırılan, ağırlıksız ancak basınçlı kontrollü bir ortamda yetiştirilmek üzere düşük Dünya yörüngesinde uzaya götürüldü. [1]

Uzay tarımı nedir ve neden Uzayda tarıma ihtiyaç var

Uluslararası Uzay İstasyonu (ISS) ve uzaya giden daha küçük ölçekli bir rokette gıda ve bitki yetiştirme sürecidir. Bu yöntemin uygulamaları, Mars'a ilk insanlı uçuşlar için kendi kendine yeterli ekipler oluşturmak, ISS'de bir bahçe oluşturmak ve hatta Dünya'daki çiftçiliğin yerel üzerindeki olumsuz çevresel etkilerini hafifletmek için uzayda yiyecek yetiştirmek dahil olmak üzere çok çeşitlidir. Uzay istasyonlarında ve uzun süreli görevlerde bulunan astronotların yiyecek tedarik edilmesi zor şaşırtıcı derecede pahalıdır. Ortalama bir astronot için gereken günlük yiyecek miktarı yaklaşık 1,8 kilogramdır ve 7500 doların üzerinde bir fiyata mal olmaktadır. Dört kişilik bir mürettebatın üç yıllık görev için bu miktar yaklaşık 11 bin kilograma kadar çıkıyor.  Birde ambalaj kısmını da hesaba kattığımızda yüksek fiyatların kaçınılmazlığı aşikardır.

Uzayda yetiştirilen yiyeceklerin raf ömrünü korumak ve toplam ağırlığı azaltmak gibi sorunsalların bertaraf etmenin yanı sıra astronotların diyetlerindeki vitamin açığını azaltmaya ve gelişmiş tat ve dokuya sahip taze yiyecekler sağlamaya yardımcı olacaktır. Günümüzde astronotlara verilen yiyecekler ısıl işleme tabi tutulmakta ve dondurularak kurutulmaktadır. Bununla birlikte depolama sırasında vitamin kaybı oluşması mümkündür. Araştırmalara göre , A,C,K vitaminlerinin yanı sıra folik asit ve Tiamin bir yıl gibi kısa sürede özelliğini kaybetmektedir. Oysa Mars’a yapılacak bir yolculuk beş yıla kadar yiyecek depolaması gerekliliğini oluşturabiliyor. Bu nedenle bu vitaminler için yeni bir kaynak gerekli olacaktır.  

Bunun haricinde uzay tarımındaki ilerlemelerden elde edilen teknolojinin dünyada tarımı desteklenmesi adına uygulanabilirliği mümkün gözüyle bakılmaktadır. Örneğin ürünlerin gübrelenmesinde kullanılmak zorunda kalınan- idrar gibi -insan atıklarının sıhhi bir şekilde yapmak için geliştirilen teknoloji ve sistemler, kentsel çiftliklere uygulanabilir. Bol ürün elde etmek için önemli ölçüde daha az arazi ve kaynak gerektiren ultra yüksek verimli tarım yöntemleri konusunda atılım yapılmasına zemin oluşturabilir.

Uzay tarımının yapılmasına atık suyun geri dönüştürülmesi, oksijen üretilmesi, havanın sürekli olarak temizlenmesi ve uzay istasyon veya gemilerinde dışkıyı geri dönüştürmek için kullanılmasından dolayı sürdürülebilir bir çevre açısından fayda sağlayacağı gözüyle bakılmaktadır. Sadece 10 metrekare alanda üretilen mahsul, bir kişinin günlük ihtiyacının yüzde 25’ini veya yaklaşık 180-210 gram oksijeni üretebilmektedir. Özetle uzay tarımı uzay gemisini hidrolik döngü ve besin geri dönüşümü ile yapay bir ekosisteme dönüştürebilir.

Uzayda tarım projeleri örnekleri

Uzayda tarım yapmanın elbette zorlukları var. Yeterli su ve besin kaynağını sağlamak ve bunları mümkün olan en verimli şekilde kullanmak ve kozmik radyasyon, atmosfer eksikliği, düşük ısı seviyeleri gibi dünyada uğraşmak zorunda olmadığımız engellerin dikkate alınma zorunluluğu vardır. Fakat uzayda gıda maddesi üretmenin zor ancak imkansız olmadığına bugüne kadar örneklerle dünya şahit oldu.

Topraksız tarım uygulamalarında bitkilerin ihtiyacı olan besinler sıvılaştırılmış gübreler ile sağlanmaktadır. Bu uygulamalarda bitki kökleri su kültürlerinde yetiştirilebildiği gibi sadece ışık yardımı ile havada da durdurabilmektedir. Uzayda su kültürlerinde bitkilerin kökü yetiştirilemeyeceğinden ışık yardımı ile kökler havada tutulmaktadır.  Bitkilerin köklerinin ne tarafa uzayacağı uzay mekiğinin hareket doğrultusunda ve ışık kaynağının yönüne bağlıdır. Bitkilerin ihtiyacı olan besinler ise astronotların idrarları ile karşılanmaktadır.

Uzay tarımı 1940lı yıllardan bu yana uzay çalışmalarında önemli yere sahiptir.  Önceleri uzaya gönderilip geri getirilen tohumların farklı davranışlar sergileyebileceğini düşünen bilim insanları ilk çalışmalarda geri gelen tohumları ekerek bir farklılık olup olmadığını gözlemlemişlerdir. 1946 yılında uzaya ilk gönderilen tohum mısır, çavdar ve pamuktur. Daha sonra çalışmalar büyütüldü hatta 1971 yılında gerçekleştirilen Apollo 14 programında çam ve kızılağaç gibi birkaç farklı ağaçtan derlenen 500 adet tohum kapsül içinde kalmak şartıyla Ayın etrafında dolaştırılmış ve dünyaya geri getirilip dikilmiştir Bu tohumlarda oluşan ağaçları inceleye bilim insanları herhangi bir değişiklik tespit edememişler.

1982 yılında, Litvanyalı bilim insanları tarafından hazırlanan bir deney ile thale teresi dönemin Sovyet istasyonu olan Salyut-7 de yetiştirildi. Bitkiyi yetiştiren bilim insanları bitkinin çiçek açmasını ve tohum vermesini sağladı. Bu sayede thale teresi uzayda çiçek açan ve tohum veren ilk bitki oldu. Thale teresi tüm DNA dizilimi belirlenmiş ilk bitkidir. Ayrıca bilinen en küçük DNA miktarına sahiptir.  Sadece 5 kromozoma sahip bu bitkinin genlerdeki herhangi bir farklılığı bilim insanları çok kolaya yakalayabilir.  Bu nedenle sadece uzay çalışmalarında değil dünyada birçok araştırmada bu bitki kullanılmaktadır.

1995 yılında NASA ve Wisconsin üniversitesinin ortkalaşa yaptığı çalışma ile uzun uzay uçuşları ve uzay kolonileri için uzayda patates yetiştirmesi denemesi yapılmış ve başarı ede edilmiştir. Uzayda yetiştirilen patates, uzayda yetiştirilen ilk sebze unvanını almıştır.

2015 yılında Uluslararası Uzay İstasyonunda Veggie adı verilen özel bir bitki üretim alanına astronot Scott Kelly tarafından ekilen marullar 33 gün sonra yenilebilir hale gelmiştir.  NASA astronotları Scott Kelly ve Kjell Lindgren ile Japon astronot Kimiya Yui, yerçekimsiz ortamda yetiştirilen marulu tadan ilk insan olmuştur. Bilim insanlarına göre, bu marullar nitelik açısından dünyada yetişen kontrol örneklerine benziyordu. Bunun yanında daha yüksek bakteri seviyesine sahip olmasına rağmen, E.coli veya Salmonella gibi tehlikeli bakterileri barındırmadığı görülmüştür.

2016-2017yıllarına gelindiğinde, tohumdan bitki yetiştirme ve yetişen bitkiden yeniden tohum alma ile ilgili yapılan çalışmada papatya ve ayçiçeği ile aynı familyanın üyesi olan Zinnia çiçekleri için bir yetiştirme denemesi yapılmıştır. Bu çiçekler aynı dünyadaki gibi yetişmiş ve çok güzel renklere sahip birçok çiçek ve birçok sağlıklı tohum vermiştir. Zinnia uzayda yetiştirilen ilk çiçek olarak kayıtlarda yerini almıştır. Zinnia bir diğer adıyla kirli hanım çiçeği uzun süre büyütüldü ve çiçek açtı. Hatta NASA bu çiçeğin görüntülerini paylaşmıştı.  Bu çiçeğin yetişmesi NASA’nın bir sonraki hedefi olan uzayda domates yetiştirmek için önemli bir adım olmuştur. Uzayda yetiştirilen maruldan çok daha fazlası için uzayda tohumla yetiştirilen bitkilerden sonra NASA ve BASF işbirliği ile uzayda çelikleme yöntemiyle bitkiler çoğaltılmaya çalışılmaktadır.

Bu yılın Temmuz ayında NASA uzayda Şili biberi yetiştirme denemelerine başlamıştı. Eylül ayında çiçek açan fideler Kasım ayının başlarında ürün hasat edildi. Gelişmiş Bitki Yaşam alanında yürütülen ve New Mexico Hatch Green Şili biberi türü kullanılan deneyin 2022 yılında tamamlanması bekleniyor. NASA C vitamini kaynağı olan biberin yetiştirilmesi, çimlenmesi, büyümesi ve meyve vermesi uzun sürdüğü için  birçok uzay ürününe göre daha zor olduğunu ifade etti. Bu biberlerin yerçekimsiz bir ortamda astronotlarda oluşan geçici tat ve koku kaybına karşı yemeklerini tatlandırmak için alternatif olabileceği belirtilmektedir.

Sonuç olarak uzay tarımı henüz niş ve yeni denilebilecek bir araştırma alanıdır. Halen bu konuda çalışmalar dünyada tüm hızla devam etmektedir. Mars’ta koloni kurmaya niyetliysek geleceği her geçen gün daha fazla düşünerek yapılması gereken ilk şey uzay tarımı konusuna odaklanmak.

Bunun yanında sürdürülebilir tarım ve gıdanın geleceği açısından üzerinde yaşadığımız servetin farkında olalım ve kaynaklarımızın yok olup elimizden gitmemesi için birey olarak hassasiyet gösterelim derim.  

Şimdilik sağlıkla kalın…

at

Hiç yorum yok:

Yorum Gönder

Kaydol: Kayıt Yorumları (Atom)