宇宙での植物栽培：宇宙探査の次のステップ
要約
NASAのアルテミス計画は、宇宙探査をさらに進めるために月に恒久基地を設立することを目指しています。しかし、宇宙飛行士が直面する問題の1つは、月での食料源の維持が困難であることです。月での植物栽培はこの目標を達成するために重要ですが、植物にとって有害な宇宙線や微小隕石の常時の影響がある無気圧や磁気シェルがない過酷な環境です。最近の研究により、宇宙飛行士が持ち帰った実際の月の土壌で植物を育てることが可能であることがわかりましたが、有害な影響を軽減するためにさらなる研究が必要です。本稿では、宇宙での植物栽培の課題と、水耕栽培と月のレゴリスを利用して実現する方法について説明します。
目次
- 宇宙での植物栽培の課題
- 月の土壌での植物栽培に関する画期的な研究
- 宇宙の水と日光の状況
- 宇宙で自己持続的な食料源の重要性
- 月と火星での持続的な滞在のための将来の居住地
宇宙での植物栽培の課題
植物は光、空気、水、栄養源、最適な温度を必要とします。しかし、宇宙での植物栽培は地球とは異なります。大気がなく、酸素も二酸化炭素もありません。以前は、月に水がないと考えられていましたが、これは植物の成長に不可欠です。さらに、月の昼と夜の温度差が大きく、最大で摂氏300度近くの変動があります。月の表面は、太陽風からのイオン化粒子や銀河宇宙線からの常時の影響を受けているため、宇宙風化が起こります。その結果、月の土壌またはレゴリスは植物にとって有害であり、月での食料源の維持が困難になっています。
月の土壌での植物栽培に関する画期的な研究
最近、フロリダ大学の科学者たちは、アポロ計画から収集された3つの異なる土壌でアラビドプシス植物の成長を試験しました。実際の月の土壌で植物を育てることができることがわかりましたが、レゴリスが植物にストレスを与えることが分かりました。この理由と有害な影響を軽減する方法を確定するためにさらなる研究が必要です。現在、宇宙飛行士はパッケージされた食品に頼っていますが、長期にわたる宇宙滞在を維持することはできません。
宇宙の水と日光の状況
宇宙での植物の水やりは、微小重力のため地球上よりも難しいです。宇宙飛行士は水と注射器を使った袋を使用しますが、植物の呼吸のための酸素の供給を妨げないように、あまり多くの水をやることはできません。一方、月の表面では、2週間ごとに月の回転による暗闇と光の周期があり、日光を人工的に作り出すためにLEDライトが必要です。
宇宙で自己持続的な食料源の重要性
自己持続的な食料源を持つことは、宇宙での長期滞在には欠かせません。パッケージされた食品は最終的に劣化してしまいます。NASAは、宇宙飛行士の排泄物を利用する代わりに、水で再構成できる粉末肥料を好んで使用しています。月と火星での持続的な滞在のためには、水耕栽培と月のレゴリスを利用した制御された環境が必要です。
月と火星での持続的な滞在のための将来の居住地
南極の居住地は、研究者が外界の過酷な環境から数か月間保護されるために使用されています。これらの環境は、水耕栽培と月のレゴリスを組み合わせて宇宙での植物栽培にも使用されます。しかし、月の土壌の有害な影響を軽減するためには、さらなる研究が必要です。
結論
月に恒久基地を設立することは、宇宙探査をさらに進めるために重要ですが、食料供給を維持することは大きな課題です。宇宙での植物栽培は可能ですが、水耕栽培と月のレゴリスを利用した制御された環境が必要です。月と火星での持続的な滞在のための将来の居住地は、すべてのスペースを利用し、すべてのリソースを保存するために必要です。これにより、人類の次の宇宙探査の飛躍を支援することができます。
