Η Jessica Atkin γνωρίζει ίσως καλύτερα από κάθε άλλον τι θα χρειαστεί για να τροφοδοτηθεί μια βάση στη Σελήνη. Μιλά για το πώς μπορεί να στηθεί μια σεληνιακή φάρμα και τι θα μπορούσαν να τρώνε οι αστροναύτες.
Του Robin George Andrews
Ο αστροναύτης Μαρκ Γουάτνεϊ έχει μείνει αποκλεισμένος στον Άρη και πρέπει με κάποιον τρόπο να βρει λύση για να καλλιεργήσει πατάτες στο σκληρό, ώχρας χρώματος έδαφος του πλανήτη πριν πεθάνει από την πείνα. Αυτή είναι η υπόθεση του The Martian, ενός καθαρά μυθοπλαστικού έργου. Για μια πραγματική διαστημική βοτανικό, όμως, το όνομα που ξεχωρίζει είναι η Jessica Atkin.
Οι γνώσεις της ίσως σύντομα αποδειχθούν απαραίτητες. Η πρόσφατη αποστολή Artemis II, που περιέφερε το σκάφος γύρω από τη Σελήνη, υπενθυμίζει ότι η NASA εργάζεται για μια μόνιμη βάση στην επιφάνειά της. Τα έτοιμα τρόφιμα από τη Γη μπορεί να επαρκούν για λίγο. Όμως, για να γίνει μια σεληνιακή βάση πραγματικά αυτάρκης, οι αστροναύτες θα πρέπει να καλλιεργούν οι ίδιοι την τροφή τους.
Η καλλιέργεια στη Σελήνη, όμως, είναι δύσκολη υπόθεση. Εκτός από το ότι οι άποικοι θα πρέπει να εξορύξουν τα αποθέματα παγωμένου νερού της Σελήνης για να ποτίζουν τις καλλιέργειες, η σκληρή ηφαιστειακή σεληνιακή σκόνη, ή ρεγόλιθος, είναι εξαιρετικά εχθρική προς τα φυτά. Εδώ ακριβώς έρχεται η Atkin, που εργάζεται στο Texas A&M University. Πρόσφατα έδειξε ότι ο σεληνιακός ρεγόλιθος, όταν εμπλουτιστεί με ένα «αλχημικό» μείγμα οργανικής ύλης και ενός ειδικού μύκητα, φαίνεται να επιτρέπει στα ρεβίθια να φυτρώσουν. Οι υπεύθυνοι έδωσαν σημασία: της απονεμήθηκε μεγάλη χρηματοδότηση από τη NASA για να συνεχίσει την έρευνά της και να βρει πώς μπορούν να καλλιεργηθούν λαχανικά στη Σελήνη.
Το New Scientist μίλησε με την Atkin για το πώς έστησε εργαστήριο μέσα στο σπίτι της, για τα όνειρά της σχετικά με τα σεληνιακά θερμοκήπια και για το τι είδους γεύματα θα μπορούσαν να περιμένουν οι μελλοντικοί αστροναύτες στη Σελήνη.
Robin George Andrews: Γιατί επιλέξατε να μελετήσετε τη διαστημική βοτανική;
Jessica Atkin: Μερικές από τις πρώτες μου αναμνήσεις είναι σε μια καλλιέργεια φράουλας με τη γιαγιά μου — και πιθανότατα δοκιμάζοντας μία ή δύο στη διαδρομή — οπότε η σχέση μου με τα φυτά ξεκίνησε πολύ νωρίς, στην παιδική ηλικία. Παράλληλα, πάντα αγαπούσα το διάστημα. Μεγάλωσα με καουμπόηδες και κάθε βράδυ καθόμουν στο τρακτέρ στο ράντσο, κοίταζα το φεγγάρι και σκεφτόμουν: αν θέλαμε να καλλιεργήσουμε φυτά εκεί, τι θα κάναμε; Στη Γη, τα φυτά δεν μεγαλώνουν μόνα τους. Χρειάζονται μικροοργανισμούς. Αν αυτοί μπορούν να μας βοηθήσουν να αποικίσουμε τη Γη, γιατί να μην μπορούν να μας βοηθήσουν να αποικίσουμε τη Σελήνη; Η φύση μάς δίνει όλες τις απαντήσεις· απλώς πρέπει να τις αποκωδικοποιήσουμε.
Πριν όμως μπείτε στον ακαδημαϊκό χώρο, υπηρετήσατε στις αμερικανικές ένοπλες δυνάμεις.
Ο στρατός δεν ήταν το μακροπρόθεσμο σχέδιό μου. Ήξερα ότι αν επρόκειτο να πάω στο πανεπιστήμιο, δεν θα βασιζόμουν στην οικογένειά μου για να το χρηματοδοτήσει. Οπότε σκέφτηκα: τι μπορώ να κάνω; Ήξερα ότι αν συμπλήρωνα τα τέσσερα χρόνια, ο στρατός θα μπορούσε να καλύψει τις σπουδές μου. Ήμουν αστυνομικός. Με έστειλαν στο Ιράκ για να εκπαιδεύσω την ιρακινή αστυνομία. Όταν γύρισα, έγινα εκπαιδεύτρια όπλων. Όμως ήξερα ότι αυτός ο τρόπος ζωής δεν ήταν για μένα. Δεν είναι απαραίτητα κάτι με το οποίο ταυτίζομαι, αλλά με έμαθε πολλά.
Γιατί πρέπει να προσπαθήσουμε να καλλιεργήσουμε φυτά στον σεληνιακό ρεγόλιθο, αντί να στείλουμε στη Σελήνη χώμα από τη Γη;
Η μεταφορά οποιουδήποτε υλικού στη Σελήνη μπορεί να κοστίσει έως και 100.000 δολάρια ανά λίβρα [περίπου μισό κιλό]. Άρα, δεν μπορούμε πραγματικά να στείλουμε χώμα. Θα χρειαστεί να στέλνουμε έτοιμα γεύματα και να χρησιμοποιούμε υδροπονία, όπως γίνεται στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό (ISS). Όμως μάλλον πρέπει να επενδύσουμε σε τρόπους που θα μας επιτρέψουν να έχουμε μόνιμη παρουσία εκεί.
Ο σεληνιακός ρεγόλιθος — το «χώμα» της Σελήνης — είναι όμως καταστροφικός για τη γεωργία, σωστά;
Υπάρχουν τόσα πολλά προβλήματα. Πρώτα απ’ όλα, η δομή του είναι απαίσια. Οι κόκκοι είναι μικροί, αιχμηροί και θετικά φορτισμένοι — κολλούν παντού και είναι τόσο κοφτεροί που προκαλούν μικροτραυματισμούς στα φυτά. Κόβουν μικροτραυματισμούς ακόμη και στις στολές των αστροναυτών. Είναι πρόβλημα και όταν τον εισπνέεις. Όταν προσπαθείς να ποτίσεις κάτι που μοιάζει με βρεφική πούδρα, γίνεται σαν τσιμέντο, οπότε το νερό δεν μπορεί να φτάσει στις ρίζες — και έτσι τα πάντα ασφυκτιούν.
Υπάρχει και η χημική σύνθεση. Περιέχει αρκετά από τα στοιχεία που χρειάζονται τα φυτά: φώσφορο, κάλιο, ασβέστιο, μαγνήσιο και ιχνοστοιχεία. Υπάρχει επίσης σίδηρος, που είναι απαραίτητος, αλλά σε μεγάλες ποσότητες μπορεί να γίνει τοξικός για τα φυτά. Και υπάρχει πολύ αλουμίνιο, κάτι πολύ κακό, γιατί αναστέλλει την ανάπτυξή τους.
Τι έκαναν στο παρελθόν οι επιστήμονες για να δοκιμάσουν την καλλιέργεια σε σεληνιακό ρεγόλιθο;
Μια ομάδα από το Πανεπιστήμιο της Φλόριντα έδειξε ότι μπορείς να καλλιεργήσεις θαλή κρεσ, δηλαδή Arabidopsis, σε γνήσιο σεληνιακό ρεγόλιθο που είχε επιστραφεί από τις αποστολές Apollo. Τα φυτά ήταν στρεσαρισμένα, αλλά ήταν εντυπωσιακό ότι μπορούσαν να μεγαλώσουν σε πραγματικό ρεγόλιθο. Οργανική ύλη έχει επίσης προστεθεί σε έδαφος-προσομοιωτή της Σελήνης. Όταν όμως ξεκίνησα εγώ, οι μικροοργανισμοί παραμερίζονταν σε μεγάλο βαθμό. Σκέφτηκα αμέσως ότι μας έλειπε ένα τεράστιο κομμάτι.
Και εκεί μπαίνει η δική σας δουλειά…
Ήξερα ότι οι μύκητες είναι βασικό στοιχείο στο πώς τα φυτά αποίκισαν τη στεριά στη Γη, οπότε ήθελα να δω αν αυτή η ίδια συνεργασία θα μπορούσε να βοηθήσει τα φυτά να εγκατασταθούν στον σεληνιακό ρεγόλιθο. Αν οι μύκητες βοήθησαν τα φυτά να αποκτήσουν έρεισμα στη Γη, είχε λογική να δούμε αν μπορούν να κάνουν το ίδιο και στη Σελήνη.
Γιατί επιλέξατε τα ρεβίθια ως πιθανή καλλιέργεια για τη Σελήνη;
Δεν είναι το κλασικό μοντέλο καλλιέργειας. Οι άνθρωποι καλλιεργούν μαρούλια, ντομάτες — αλλά τα όσπρια παραμερίζονται σε μεγάλο βαθμό. Είναι γεμάτα πρωτεΐνη, και δεν μπορείς να τα βγάλεις πέρα μόνο με μαρούλι, αν θέλεις όλοι να παραμείνουν δυνατοί και υγιείς. Τα ρεβίθια επίσης στέλνουν σήματα για να προσελκύσουν μικροοργανισμούς που θα συνεργαστούν μαζί τους. Αντέχουν στο στρες· δεν θέλουν πολύ πότισμα. Δεν θέλουν πολλές ενοχλήσεις. Βάλ’ τα στην χειρότερη δυνατή κατάσταση, και εκεί τα πάνε καλύτερα.
Πριν σας απονεμηθεί η σημαντική χρηματοδότηση από τη NASA, στήσατε εργαστήριο φυτών στο σπίτι σας, σωστά;
Ήταν στο σαλόνι μου!
Γιατί χρειάστηκε να το στήσετε στο σπίτι;
Τότε, το 2020 και το 2021, τέτοιου είδους πείραμα δεν ήταν κάτι συνηθισμένο, και δεν ήμουν σε σχολή με πολλούς ανθρώπους που ασχολούνταν με το διάστημα. Παρ’ όλα αυτά, ο καθηγητής μου στο Texas A&M ασχολείται με τις αλληλεπιδράσεις φυτών και μικροβίων και δέχτηκε να συνεργαστεί μαζί μου πάνω στην ιδέα. Γράψαμε μια πρόταση στη NASA για να ζητήσουμε χρηματοδότηση. Ο οργανισμός είπε ότι η ιδέα ήταν πολύ καλή, αλλά δεν είχαμε αρκετά προκαταρκτικά δεδομένα. Έτσι, αγόρασα όλα τα υλικά και το έκανα μόνη μου.
Καταφέρατε να χρησιμοποιήσετε πραγματικό σεληνιακό ρεγόλιθο που είχε επιστραφεί από τις αποστολές Apollo;
Υπάρχει γνήσιος ρεγόλιθος στο Johnson Space Center της NASA, στο Χιούστον του Τέξας, αλλά τον διαθέτουν πολύ περιορισμένα. Εγώ χρησιμοποίησα προσομοιωτή, φτιαγμένο από ηφαιστειακά πετρώματα της Γης που μοιάζουν με σεληνιακά και αναπαράγουν τις τοποθεσίες προσγείωσης του Artemis, δηλαδή τα σεληνιακά υψίπεδα. Συγκέντρωσα τα προκαταρκτικά δεδομένα, έγραψα άλλη μία πρόταση στη NASA και αυτή τελικά εγκρίθηκε.
Από τότε, περάσατε σε πλήρως οργανωμένα εργαστήρια για να κάνετε τα πειράματα με τα σεληνιακά ρεβίθια. Πώς πήγαν;
Χρησιμοποιήσαμε μύκητες και διαφορετικές ποσότητες κομπόστ για να δούμε πόση οργανική ύλη χρειάζεται ώστε να έχουμε υγιές φυτό και υγιείς μικροοργανισμούς. Βρήκαμε τα μείγματα οργανικής ύλης και μυκήτων στα οποία τα φυτά τα πήγαν καλύτερα και σχημάτισαν τη δυνατότερη συμβίωση. Είναι κάπως απίστευτο ότι τα ρεβίθια φύτρωσαν πιο γρήγορα [από ό,τι σε γήινο χώμα]. Παρ’ όλα αυτά, κάθε φυτό που βρισκόταν σε ρεγόλιθο ήταν στρεσαρισμένο· παράγουν επίσης λιγότερους σπόρους. Αυτή τη στιγμή εξετάζω τους σπόρους στο [Pennsylvania State University] για να διαπιστώσω αν είναι τοξικοί ή όχι. Ελπίζω να μην είναι τοξικοί, αλλά ακόμα κι αν είναι, αυτό δεν είναι απαραίτητα κακό, γιατί σημαίνει ότι κάνουμε βιο-εξόρυξη — τα φυτά απομακρύνουν αυτά τα μέταλλα από τον ρεγόλιθο. Για μένα, ο στόχος αυτής της δουλειάς δεν είναι καθόλου το ρεβίθι· είναι να μετατρέψουμε αυτόν τον ρεγόλιθο σε σεληνιακό έδαφος, ώστε να μπορούμε να βάλουμε και άλλα φυτά μέσα.
Ας πούμε ότι υπάρχει μια βάση στη Σελήνη με αναπνεύσιμη ατμόσφαιρα και φιλτραρισμένο νερό. Ποιες δυσκολίες θα υπήρχαν για να μετατραπεί σε έναν σεληνιακό λαχανόκηπο;
Θα έχουμε πολύ περισσότερη ακτινοβολία από όση έχουν συνηθίσει στον ISS, και αντί για μικροβαρύτητα θα έχουμε το ένα έκτο της βαρύτητας της Γης. Αυτό μπορεί να αλλάξει τον τρόπο που ποτίζουμε τα φυτά. Και θα χρειαστεί να ενισχύσουμε τον φωτισμό: θα έχουμε δύο εβδομάδες σεληνιακής ημέρας, αλλά μετά δύο εβδομάδες σεληνιακής νύχτας. Επίσης, οι αστροναύτες δεν θέλουν να μπαίνει ρεγόλιθος μέσα στο habitat. Θα θέλουν ξεχωριστό θερμοκήπιο, ώστε να μη μένει κανείς εκτεθειμένος στους κινδύνους της σεληνιακής σκόνης.
Τι γίνεται με τα πρωτεϊνούχα μέρη της ανθρώπινης διατροφής, όπως το κρέας και το ψάρι;
Τα ρεβίθια έχουν σχεδόν όλα όσα χρειάζεσαι για να τα αντικαταστήσεις. Νομίζω ότι, για το προβλέψιμο μέλλον, το πρωτεϊνούχο μέρος της διατροφής ενός αστροναύτη θα προέρχεται από τρόφιμα μακράς διαρκείας, έτοιμα και συσκευασμένα.
Τουλάχιστον θα μπορούν να φτιάχνουν χούμους στο διάστημα, σωστά; Απλώς ανακατεύεις τα υλικά στο μπλέντερ.
Δεν υπάρχουν πολλοί τρόποι να μαγειρέψεις στο διάστημα. Πρέπει τα πράγματα να καταναλώνονται φρέσκα. Πάντα αστειεύομαι με τους φίλους μου ότι προσπαθώ να ανοίξω ένα μαγαζί με φαλάφελ στη Σελήνη.
Άρα, ποιο θα ήταν το πιο «κομψό» γεύμα που θα μπορούσε ρεαλιστικά να έχει ένας αστροναύτης στη Σελήνη, αν προερχόταν από ένα σεληνιακό θερμοκήπιο;
Ειλικρινά, εγώ θα πήγαινα σε πιο γλυκές επιλογές, όπως τα φρούτα. Ξέρω ότι έχουν δοκιμάσει φράουλες στο διάστημα. Η NASA έχει εξετάσει πόσο καλά μεγαλώνουν οι φράουλες σε εργαστηριακά περιβάλλοντα στη Γη που μοιάζουν με τον διαστημικό σταθμό, ενώ σπόροι φράουλας έχουν σταλεί στον ISS για να εξεταστεί πώς επηρεάζει η διαστημική πτήση την ανάπτυξή τους.
Πώς νιώθετε που σας αποκαλούν «σεληνιακή βοτανικό»;
Μου δυσκολεύει να βρω δουλειά. Είναι πολύ εξειδικευμένο.
Αλλά αν το πρόγραμμα Artemis προχωρήσει όπως έχει σχεδιαστεί, η NASA θα χρειαστεί σίγουρα όλους τους ειδικούς στο διάστημα που μπορεί να βρει, σωστά;
Αυτό ελπίζω! Απλώς περιμένω να ανοίξουν αυτές οι θέσεις. Είναι πολύ δύσκολο να δημιουργήσεις το ένα έκτο της βαρύτητας στη Γη, ή ακόμη και στο διάστημα. Πρέπει να φτάσουμε στη Σελήνη για να δοκιμάσουμε πραγματικά αυτά τα πράγματα. Αυτός είναι ο τελικός μου στόχος. Αλλά χαίρομαι να συμβάλω στην αποστολή με όποιον τρόπο μπορώ, είτε στη Γη είτε, ελπίζω, στο διάστημα.
Αν η NASA σας ζητούσε να πάτε στη Σελήνη για να στήσετε ένα σεληνιακό θερμοκήπιο, τι θα λέγατε;
Αυτό είναι το όνειρο. Μπορώ να τους πω τι μέγεθος στολής θα χρειαζόμουν — αρκεί να με πάρουν μαζί τους. Αστειεύομαι ότι θα ήμουν η καθαρίστρια της Σελήνης. Θα πήγαινα εκεί πάνω και θα μάζευα τα μέταλλα.
Έχετε πει στο παρελθόν ότι το θερμοκήπιο της γιαγιάς σας πυροδότησε το μεγάλο ενδιαφέρον σας για τη βοτανική και τη γεωργία όταν ήσασταν μικρότερη. Ζει ακόμα σήμερα;
Όχι — αλλά θα ήταν περήφανη. Ήταν πάντα περήφανη για μένα, για ό,τι κι αν έκανα, όπως συμβαίνει με τις γιαγιάδες. Απλώς θα το χαιρόταν πολύ. Δεν θα εκπλησσόταν, όμως. Πάντα έκανα τα πιο απίθανα πράγματα.
