Hydroponics & aeroponics in space

 

পৃথিবীর নিম্ন কক্ষপথে মানুষের বেচেঁ থাকার জন্য খাদ্য উৎপাদন হলো একটি অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ বিষয়। মহাকাশে উদ্ভিদ তৈরির জন্য আমাদের কাছে খুব কম অক্সিজেন, কম পানি এবং কম পুষ্টি থাকবে।তাই আমাদের উদ্ভিদ সৃষ্টির জন্য এমন কিছু পদ্ধতি ব্যবহার করতে হবে যেগুলো উপরিউক্ত বিষয়গুলোর প্রতি খেয়াল রাখবে। হাইড্রোপনিক্স আর এরোপনিক্স হলো এমনই দুইটি পদ্ধতি। হাইড্রোপনিক্স হল এক প্রকার হর্টিকালচার এবং হাইড্রো কালচারের একটি উপসেট যা জলীয় দ্রাবকে খনিজ পুষ্টি দ্রবণ ব্যবহার করে মাটি ছাড়া উদ্ভিদ জন্মানোর সাথে সম্পর্কিত।
অ্যারোপোনিক্স হাইড্রোপনিক্সের একটি উন্নত রুপ। এই প্রক্রিয়া দ্বারা, উদ্ভিদ একটি সম্পূর্ণ বন্ধ পরিবেশে বাতাসের সাহায্যে বৃদ্ধি পায়,অ্যারোপনিক বর্ধন প্রক্রিয়া পরিষ্কার, দক্ষ, এবং দ্রুত খাদ্য উৎপাদন প্রদান করে। এ প্রক্রিয়ায় কোনোরকম বাধা ছাড়াই এবং মাটি, কীটনাশক এবং অবশিষ্টাংশ দূষিত না করেই সারা বছরই ফসল রোপণ ও সংগ্রহ করা যায়। যেহেতু ক্রমবর্ধমান পরিবেশ পরিষ্কার এবং জীবাণুমুক্ত,তাই এটি উদ্ভিদ রোগ এবং সংক্রমণ ছড়ানোর সম্ভাবনাকে ব্যাপকভাবে হ্রাস করে যা সাধারণত মাটি এবং অন্যান্য ক্রমবর্ধমান মাধ্যমগুলিতে পাওয়া যায়।

কেন মহাকাশে অ্যারোপনিক্স ও হাইড্রোপনিক্স ব্যবহার করবো?

অ্যারোপনিক সিস্টেম ফলন উৎপাদন বৃদ্ধি করে এবং পানির ব্যাবহার শতকরা ৯৮ ভাগ, সার ৬০ ভাগ এবং জীবানুনাশক ১০০ ভাগ পর্যন্ত হ্রাস করে।অ্যারোপনিক সিস্টেম উচ্চ পুষ্টি,ভিটামিন এবং খনিজ লবন পরিশোষন প্রদর্শন করে উদ্ভিদকে সুস্থ এবং পুষ্টি সম্পন্ন করে তোলে।
হাইড্রোপনিক্সে তরল দ্রবণ ব্যবহার করে উদ্ভিদের শিকড়ে জল এবং পুষ্টি সরবরাহ করা হয় এবং এরোপোনিক্সের সাহায্যে উদ্ভিদগুলি কুয়াশাযুক্ত বায়ু পরিবেশে জন্মে। এই দুটি পদ্ধতিই অত্যধিক ময়লার প্রয়োজনকে অস্বীকার করে, যা ভারী এবং একটি রকেটে মূল্যবান ঘর নেয়।

• মহাকাশে হাইড্রোপনিক্স ব্যাবহার করে সম্পাদিত পরীক্ষা:
National Aeronautics and Space Administration(NASA) কতৃক সম্পাদিত কয়েকটি পরীক্ষা সম্পর্কে নিচে ধারনা দেওয়া হলো:

(১)CELSS হাইড্রোপনিক্স সিস্টেম:


NASA, Control Ecological Life Support System (CELSS) এর জন্য আলো, তাপমাত্রা, CO2 স্তর এবং উদ্ভিদের প্রকারভেদের প্রতি বিশেষ নজর রেখে হাইড্রোপনিক সিস্টেমে খাদ্য উৎপাদন নিয়ে নিবিড় গবেষণা করছে। পরীক্ষা গুলো কিন্নিডি স্পেস সেন্টারে নিয়ন্ত্রিত পরিবশে " বদ্ধ উদ্ভিদ বৃদ্ধির কক্ষে " সম্পন্ন করা হচ্ছে।
মনোকালচারের পরিবর্তে মিশ্র কালচার এবং নিম্ন চাপের পরিবেশে ভাল দৃশ্যমানতার জন্য তুলনা সৃষ্টি করা হচ্ছে।

(২)নাসায় CELSS- এ পরিচালিত পরীক্ষাগুলি:

আলু, গম, চিনাবাদাম, চিনির বিট এবং মিষ্টি আলু উন্মুক্ত এবং আবদ্ধ , কঠিন
মাধ্যম এবং তরল হাইড্রোপনিক সিস্টেমে জন্মানো হয়েছে। আলোর উৎস যেমন উচ্চ চাপে সোডিয়ামের ফ্লুরোসেন্ট আলোয় এবং ধাতব হ্যালাইড ল্যাম্প মাঝারি তাপমাত্রায় একযোগে চব্বিশ ঘন্টায় একটি উল্লেখযোগ্য ফসল উৎপাদন করেছে।

• মহাকাশে অ্যারোপনিক্স ব্যাবহার করে সম্পাদিত পরীক্ষা:

মহাকাশে নিম্ন অভিকর্ষজ ত্বরণে অ্যারোপনিক্সের উপর মহাকাশচারীদের করা কিছু পরীক্ষা নিচে বর্ননা করা হলো:

(১) মির স্টাডি এবং জৈব নিয়ন্ত্রণ :

১৯৯৭ সালে নাসা মির স্পেস স্টেশনে অ্যাডজুকি শিমের বীজ এবং চারা নিয়ে গবেষণা করেছে। তারা এই পরীক্ষার মাধ্যমে জানতে পারে যে, বীজ এবং চারায় একই রোগ নিয়ন্ত্রক মাধ্যম ব্যাবহার করে জন্মানো উদ্ভিদ পৃথিবীর তুলনায় মির স্পেস স্টেশনে দ্রুত বৃদ্ধি পায়। এবং উভয়ক্ষেত্রেই কম ছত্রাক সংক্রমণের প্রবণতা দেখা যায়।

(২)মাইক্রোগ্র্যাভিটি উদ্ভিদ বৃদ্ধি এককে অ্যারোপনিক পুষ্টি সরবরাহে বাতাসের প্রবাহের ব্যবহার:

জাপানের কিউশু ইউনিভার্সিটিতে মাইক্রোগ্রাভিটি উদ্ভিদ বৃদ্ধি ইউনিটে অ্যারোপনিক পুষ্টির বিতরণ পরীক্ষা করার জন্য পরীক্ষাটি করা হয়েছিল।বীজ ধারকের মধ্যে 18 টি মুলার বীজ জন্মানোর জন্য একটি সিস্টেম তৈরি করা হয়েছিল।
পুষ্টির দ্রব্যের সংযোজন যাচাই করার জন্য, সিস্টেমটি এটি ধরে নিতে হয়েছিল যে
যখন মাধ্যাকর্ষণ ফুটো হবে তখন এটি সফল হবে। কিংবা মাইক্রোগ্রাভিটিতেও সফল হবে
যেখানে ফুটো শুধুমাত্র পৃষ্ঠ টান দ্বারা সৃষ্ট হয়। এই পরীক্ষার ফলে 77% অঙ্কুরোদগম এবং কিছু বৃদ্ধি দেখা গিয়েছিল। পরীক্ষাটিতে অন্যতম যে বিষয়টি লক্ষ্য করা গিয়েছে তা হলো,মাধ্যাকর্ষণ সংক্রান্ত যেকোনো দিকনির্দেশনায় পুষ্টি দ্রবণ সম্পূর্ণভাবে প্রতি ইউনিটে সংযুক্ত ছিলো।সুতরাং, বায়ুপ্রবাহ পৃষ্ঠটান এবং মাধ্যাকর্ষণ উভয়কেই প্রতিহত করতে সক্ষম হয়েছিল।

উপসংহারে, আমরা যুক্তিসঙ্গতভাবে নিশ্চিত হতে পারি যে এই সিস্টেমটি উল্লেখযোগ্য ফলন দেবে এবং মাইক্রোগ্রাভিটি সমস্যার সমাধান দিতে সক্ষম হবে।

• রেফারেন্সসমূহ:
https://www.nasa.gov/vision/earth/technologies/aeroponic_plants.html

https://www.theverge.com/2018/9/21/17883780/nasa-veggie-plants-space-station-mars-moon-soil-food

https://www.researchgate.net/publication/344138705_SOIL_BASED_AEROPONIC_AND_HYDROPONIC_SYSTEMS_IN_SPACE_WITH_MICROGRAVITY_AND_HYPOGRAVITY_CONDITIONS