Η ανάπτυξη των φυτών στο διάστημα έχει προκαλέσει μεγάλο επιστημονικό ενδιαφέρον. Έτσι, από τα τέλη του 20ου και έπειτα, φυτά μεταφέρονταν συχνά στο διάστημα σε τροχιά κοντά στη Γη ώστε να αναπτυχθούν σε ένα ελεγχόμενο, αβαρές και υπό πίεση περιβάλλον, ένα περιβάλλον που συνήθως ονομάζουμε «διαστημικό κήπο».

Δημιουργήθηκε μάλιστα η Αστροβοτανική, ένας εφαρμοσμένος κλάδος της βοτανικής και της αστροβιολογίας που αφορά στη μελέτη των φυτών σε διαστημικά περιβάλλοντα. Tόσο στη μελέτη της ανακάλυψης εξωγήινης βλάστησης, όσο και την έρευνα για την ανάπτυξη της χερσαίας βλάστησης στο διάστημα από τον άνθρωπο.

Κατά τις πτήσεις μας από πλανήτη σε πλανήτη, τα φυτά μπορούν να καταναλωθούν ως τροφή ενώ ταυτόχρονα μπορούν να μας προσφέρουν μια πιο ευχάριστη και φιλική ατμόσφαιρα. Μπορούν φυσικά να μεταβολίσουν το διοξείδιο του άνθρακα που υπάρχει στον αέρα και να να παράξουν πολύτιμο οξυγόνο, αλλά και να συμβάλουν στον έλεγχο της υγρασίας της διαστημικής καμπίνας. Μέχρι σήμερα βέβαια, τα φυτά που έχουν μεταφερθεί στο διάστημα είχαν ως επί το πλείστον επιστημονικό ενδιαφέρον, με περιορισμένη μόνο συνεισφορά στη λειτουργικότητα του διαστημικού σκάφους και ακόμη μικρότερη στη διατροφή των αστροναυτών.

O μηχανισμός καλλιέργειας Vegetable Production System του Διεθνoύς Διαστημικού Σταθμου παρουσιάζεται σε διάλεξη στις ΗΠΑ.

[Διαβάστε ολόκληρο το αφιέρωμα στην καλλιέργεια των φυτών στο διάστημα, στο έβδομο τεύχος του Τεκέ που μπορείτε να κατεβάσετε δωρεάν από εδώ.]

Ο κηπουρός του διαστήματος

Η πρώτη πρόκληση για την καλλιέργεια φυτών στο διάστημα είναι να καταφέρουμε να τα κάνουμε να να αναπτυχθούν χωρίς βαρύτητα. Στόχος όχι και πολύ εύκολος καθώς υπάρχουν αρκετές δυσκολίες σχετικές με τις επιπτώσεις της βαρύτητας στην ανάπτυξη των ριζών, αλλά και την παροχή του κατάλληλου φωτισμού. Παρόλα αυτά έχει αποδειχθεί ότι είναι εφικτή η διαστημική καλλιέργεια σε υπο- και μικροβαρύτητα. Η NASA όπως είναι φυσικό πρωτοστατεί στις σχετικές μελέτες και καλλιέργειες.

Έτσι, το 2017, στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, σε μία συσκευή ανάπτυξης φυτών, πραγματοποιήθηκε η 5η καλλιέργεια κινέζικου λάχανου (Brassica rapa). Από αυτήν την παραγωγή, μερικά λάχανα έφαγαν οι αστροναύτες της αποστολής, ενώ η υπόλοιπη παραγωγή φυλάχτηκε για μελέτη. Καθώς τη δεκαετία του 2010 υπήρξε μια αυξημένη επιθυμία για μακροπρόθεσμες διαστημικές αποστολές, υπήρξε και η επιθυμία για παραγωγή φυτών στο διάστημα που θα χρησίμευαν ως τροφή για τους αστροναύτες.

Μέχρι το έτος 2010, είχαν ήδη διεξαχθεί 20 πειράματα ανάπτυξης φυτών στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, ενώ αρκετά πειράματα πραγματοποιούνται και στις μέρες μας. Πολλά από αυτά επικεντρώνονται στον τρόπο ανάπτυξης των φυτών σε συνθήκες μικροβαρύτητας, σε διαστημικές δηλαδή συνθήκες έναντι των συνθηκών της Γης. Αυτό δίνει μεταξύ άλλων τη δυνατότητα στους επιστήμονες να διερευνήσουν εάν ορισμένα μοτίβα ανάπτυξης φυτών είναι εγγενή ή περιβαλλοντικά καθοδηγούμενα.

Έτσι, ο Allan H. Brown δοκίμασε τις κινήσεις των δενδρυλλίων ηλίανθου στο Διαστημικό Λεωφορείο Columbia το 1983 ενώ αυτό βρίσκονταν σε τροχιά. Και παρατήρησε ότι τα σπορόφυτα εξακολουθούσαν να παρουσιάζουν περιστροφική ανάπτυξη παρά την έλλειψη βαρύτητας, αποδεικνύοντας ότι αυτές οι συμπεριφορές είναι ενστικτώδεις.

Τα πρώτα φυτά της σελήνης

Η παραγωγή τροφίμων είναι το κλειδί για να καταστεί εφικτή η εξερεύνηση του Διαστήματος. Επί του παρόντος, το κόστος για την αποστολή τροφής στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό (ISS) υπολογίζεται σε 20.000 – 40.000 δολάρια Αμερικής ανά κιλό, με κάθε μέλος του πληρώματος να λαμβάνει περίπου 1,8 κιλά τροφής την ημέρα. Όπως καταλαβαίνουμε ότι η ανανέωση των αποθεμάτων τροφής από τη Γη σε έναν μελλοντικό διαστημικό σταθμό που θα βρίσκεται στην τροχιά της σελήνης ή στον Άρη θα είναι εξαιρετικά δαπανηρή καθώς τα πρώτα ταξίδια στον Άρη αναμένεται να διαρκούν τρία χρόνια μετ’ επιστροφής και έχει υπολογιστεί ότι ένα πλήρωμα τεσσάρων ατόμων θα χρειάζεται 10 – 11.000 κιλά τροφής.

Τα πρώτα φυτά της σελήνης έμελλε να φυτρώσουν μέσα σε ένα κουτί που μεταφέρθηκε εκεί από τη γη: Το Κινέζικο ρομποτικό σκάφος Chang’e 4 που προσεδαφίστηκε στην σελήνη τον Ιανουάριο του 2019, μετέφερε μια σφραγισμένη «βιόσφαιρα» τριών κιλών, μέσα της υπήρχαν πολλοί σπόροι φυτών και αυγά εντόμων σε μια προσπάθεια να εξεταστεί εάν φυτά και έντομα θα μπορούσαν να εκκολαφθούν και να αναπτυχθούν μαζί σε συνέργεια. Το πείραμα περιελάμβανε σπόρους πατάτας, ντομάτας και του ανθοφόρου φυτού Arabidopsis thaliana, καθώς και αυγά μεταξοσκώληκα. Και αυτά έγιναν τα πρώτα φυτά της ιστορίας που αναπτύχθηκαν στη Σελήνη.

Εκτός από τη χαμηλή σεληνιακή βαρύτητα, οι επιστήμονες των 28 πανεπιστημίων που σχεδίασαν το πείραμα, παρέχουν στα φυτά και τα έντομα του μεταξοσκώληκα φιλόξενες γήινες συνθήκες. Εάν τα αυγά εκκολαφθούν, οι προνύμφες θα παράγουν διοξείδιο του άνθρακα, ενώ τα φυτρωμένα φυτά θα απελευθερώνουν οξυγόνο μέσω της φωτοσύνθεσης. Διευρύνοντας έτσι και τη συζήτηση της δημιουργίας μιας «γήινης ατμόσφαιρας» εκτός της γης.

Kι όμως, η κάνναβη ταξιδεύει στα αστέρια!

Τα τελευταία χρόνια αυξάνονται οι έρευνες σχετικά με την καλλιέργεια της κάνναβης στο διάστημα. Η εταιρεία BioHarvest μάλιστα δηλώνει πως έχει ήδη βρει τον τρόπο να παράξει εκτός γης μόνο τα άνθη του φυτού χωρίς την ύπαρξη του υπόλοιπου «μη αξιοποιήσιμου» μέρους του.

Οι συνθήκες μικροβαρύτητας που επικρατούν στο διάστημα πιθανά να ευνοούν τα σχετικά πειράματα και ο αστροναύτης κ. Chris Hadfield ο οποίος ανήκει στο δυναμικό της, σε δηλώσεις του επισήμανε ότι ναι μεν «οι αστροναύτες δεν επιτρέπεται να κάνουν χρήση μιας και οφείλουν να είναι διαρκώς σε εγρήγορση, οι διαστημικοί τουρίστες όμως που τα επόμενα χρόνια ολοένα και θα αυξάνονται, θα μπορούν να απολαύσουν την εμπειρίας της χρήσης κάνναβης στο διάστημα -very high».

Καθώς για την ώρα, η κάνναβη δεν έχει ρυθμιστεί νομικά σχετικά με τη χρήση της εκτός γης, οι σχετικές καλλιέργειες δεν αναμένεται να αρχίσουν άμεσα. Όπως όμως δηλώνει ο CEO της εταιρείας κ. Ilan Sobel. «Μόλις το θέμα ρυθμιστεί νομικά , είμαστε έτοιμοι να παρουσιάσουμε την πρωτοποριακή από βιολογική άποψη μέθοδό μας. Πιθανά η κάνναβη του διαστήματος να αποδειχθεί πιο αποτελεσματική από τη γήινη, καθώς εκεί υπάρχει πιθανότητα συγκεκριμένα κανναβινοειδή του φυτού να παράγονται σε ποσότητες μεγαλύτερες απ’ ότι στη γη».

Ήδη από το 2019 μεταφέρθηκαν στον Διεθνή διαστημικό Σταθμό φυτά κάνναβης με σκοπό τη μελέτη της ανάπτυξής τους σε συνθήκες μικροβαρύτητας. Πρόκειται για ποικιλίες κλωστικής-βιομηχανικής κάνναβης με χαμηλή περιεκτικότητα σε THC. Τα φυτά παρέμειναν στον Σταθμό για τριάντα ημέρες κατά της οποίες η ανάπτυξή τους μελετούνταν εξ αποστάσεως από ερευνητές του Πανεπιστημίου του Κολοράντο.
Αν και τα αποτελέσματα δεν έχουν ακόμη ανακοινωθεί από την εταιρεία BioServe Space Technologies που πραγματοποίησε την έρευνα, βασικός σκοπός της υπήρξε να αποκαλυφθεί εάν οι αλλαγές που συμβαίνουν στα φυτά όσο βρίσκονται στο διάστημα διατηρούνται όταν αυτά επιστρέψουν στη γη.

Λίγο πιο αναλυτικά υπήρξαν στις δηλώσεις τους τα μέλη της επιστημονικής συμβουλευτικής ομάδας της Space Tango που ειδικεύεται στην ανάπτυξη φαρμάκων και ήδη από το 2018 προχώρησε… στην εκτόξευση κάνναβης στο διάστημα. «Κοιτάζουμε από το διάστημα τη γη, για να δημιουργήσουμε εφαρμογές που θα καλυτερέψουν την ανθρώπινη ζωή», λέει ο Πρόεδρος της. «Χρησιμοποιώντας τη μικροβαρύτητα, οραματιζόμαστε ένα μέλλον όπου πολλές από τις επόμενες ανακαλύψεις στην υγειονομική περίθαλψη, τη βιολογία και την τεχνολογία των φυτών μπορεί να δημιουργηθούν εκτός πλανήτη και να μεταφερθούν στη Γη».

«Όταν τα φυτά δέχονται το στρες της έλλειψης βαρύτητας ενεργοποιούν μια γενετική δεξαμενή μέσω της οποίας παράγουν ενώσεις που τους επιτρέπουν να προσαρμοστούν και να επιβιώσουν. Η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο αντιδρούν τα φυτά σε ένα περιβάλλον όπου αφαιρείται το παραδοσιακό άγχος της βαρύτητας μπορεί να προσφέρει ανακαλύψεις από τις οποίες οι ερευνητές θα μπορούσαν να οδηγηθούν στην ανακάλυψη νέων βιοϊατρικών εφαρμογών».

Η εταιρεία Space Tango λοιπόν, δημιούργησε ένα εργαστήριο καλλιέργειας μηδενικής βαρύτητας σε μέγεθος φούρνου μικροκυμάτων για τη διεξαγωγή των σχετικών με την κάνναβη ερευνών. Και το έστειλε στον Διεθνή διαστημικό Σταθμό. Εντός του καλλιεργήθηκαν δύο ποικιλίες κάνναβης, μια πλούσια σε Κανναβιδιόλη-CBD και μια ποικιλία κλωστικής κάνναβης. Τόσο τα αποτελέσματα των δοκιμών, όσο και κάθε είδους εντυπώσεις από τα φυτά που επαναπατρίστηκαν στη γη δεν έχουν δημοσιευτεί. Μόνο σίγουρο είναι ότι η νέα «διαστημική εποχή» της καλλιέργειας γενικά, αλλά και την καλλιέργεια της κάνναβης ειδικότερα είναι γεγονός.

It’s space weed bro!

Η κάνναβη της φωτογραφίας, μισό κιλό περίπου σε βάρος, ταξίδεψε το 2017 στο διάστημα, ή σχεδόν στο διάστημα, μιας και ανυψώθηκε 35 km επάνω από την επιφάνεια της γης, στην περιοχή της στρατόσφαιρας. Και εκεί εκτέθηκε σε περιβάλλον με μηδενική βαρύτητα. Tο εγχείρημα της εταιρείας που ονομάζεται Space Weed Bro, στόχο του είχε να προκαλέσει το ενδιαφέρον του κοινού που κλήθηκε έπειτα να προμηθευτεί τη «διαστημική κάνναβη», αυτήν που έχει κάνει κι ένα ταξιδάκι κοντά στα άστρα, από το κατάστημα της Space Weed Bro στην Αριζόνα των HΠΑ.

Πλανήτες καλυμμένοι με δέντρα κάνναβης, μετεωρίτες με THC… καί άλλα διάσημα ψέματα

Ήταν Νοέμβριος του 2018 όταν στο Facebook εμφανίστηκε η φωτογραφία του Καναδού αστροναύτη Chris Hadfield που βρίσκονταν εντός του Διεθνούς διαστημικού Σταθμού κρατώντας μια υπερμεγέθη σακούλα γεμάτη με φούντα. Υποτίθεται ότι εκεί διεξάγονταν ένα πείραμα σχετικά με τις επιπτώσεις της κατανάλωσης κάνναβης στο διάστημα. O κ. Hadfield διέψευσε τα περί κάνναβης στεναχωρώντας τους λάτρεις των άστρων. Στην πραγματική φωτογραφία, η σακούλα περιείχε πασχαλινά αυγά.

Οι δημοσιεύσεις αξιοσέβαστων μέσων ενημέρωσης, τα οποία την πάτησαν και δημοσίευσαν στη μια περίπτωση ότι η NASA ανακάλυψε ίχνη THC στην επιφάνεια ενός μετεωρίτη που έπεσε στη γη και στην άλλη ότι ανακαλύφθηκε ένας ολόκληρος πλανήτης με την επιφάνειά του καλυμμένη από δέντρα κάνναβης.

[Διαβάστε ολόκληρο το αφιέρωμα στο έβδομο τεύχος του Τεκέ που μπορείτε να κατεβάσετε δωρεάν από εδώ]