اختتمت التجربة النباتية الأطول وربما الأكثر دقة في تاريخ محطة الفضاء الدولية، موطن النبات 04 (PH-04)، بعد 137 يومًا من بدئها. وتم الحصاد في 26 تشرين الثاني (نوفمبر)، حيث قام مهندس الرحلة رقم 66 مارك فاندي هاي ومع أعضاء آخرين من الطاقم بقطف 26 حبة فلفل تشيلي من أربعة نباتات في الموائل النباتية المتقدمة (APH) في المختبر المداري، مع كسر الرقم القياسي PH-04 أيضًا لتغذية معظم رواد الفضاء من محصول يزرع في الفضاء.
قال الباحث الرئيسي في PH-04 مات رومين، من مركز كينيدي للفضاء التابع لناسا في ولاية فلوريدا: “دفعت PH-04 أحدث التقنيات في إنتاج المحاصيل الفضائية بشكل كبير”. “من خلال هذه التجربة، أخذنا صنفًا حقليًا من فلفل تشيلي من نيو مكسيكو، وقمنا بتقزيمه ليناسب داخل موطن النبات، وتوصلنا إلى كيفية الزراعة المثمرة لأول محصول مثمر معروف بشكل عام في الفضاء – كل ذلك خلال سنتين.”
تم إطلاق ناقل علمي يحتوي على 48 بذرة فلفل معقمة إلى المحطة الفضائية في حزيران. وقام عضو طاقم البعثة 65 ورائد الفضاء ناسا شين كيمبرا بإدخال الناقلات في المنشأة وإضافة الماء في 12 تموز، بدء تجربة PH-04.
على مدار التجربة، أجرى رواد الفضاء عملاً عمليًا، بما في ذلك إزالة جميع النباتات النابتة باستثناء أربعة، مما أعطى كل نبات مساحة كافية للنمو، في مساحة إجمالية تقارب حجم فرن ميكروويف كبير.
قام الفريق في كينيدي بمراقبة الظروف داخل APH من الأرض. في غضون عدة أسابيع، ازدهرت النباتات. قام الفريق بتشغيل مراوح الموطن بسرعات مختلفة لتفريق حبوب اللقاح، وأجرى رواد الفضاء بعض التلقيح يدويًا. سرعان ما أدت هذه الجهود إلى ثمارها. وتم حصاد اول محصول من سبعة حبات فلفل في 29 تشرين الاول.
أكل الطاقم الحصاد الأول، مع طبق التاكو في الفضاء ومن الحصاد الثاني، أعادوا حبة من الفلفل إلى الأرض.
تم تركيب النظام الزراعي في المحطة الفضائية عام منذ 2014، وتم تركيب نظام آخر عام 2018 وهو عبارة عن غرفة نمو مغلقة بداخلها كاميرات وأكثر من 180 جهاز استشعار على اتصال تفاعلي مستمر مع فريق في محطة كينيدي. وتم اضافة، نظام إنتاج الخضار، المعروف باسم Veggie، والذي يبلغ حجمه تقريبًا حجم حقيبة يد.
وتم انتاج الخس ومجموعة متنوعة من المحاصيل النباتية، بما في ذلك أنواع مختلفة الملفوف الصيني، والخردل، واللفت الأحمر، وزهور الزينية، بالإضافة إلى البحث العلمي على القطن والطحالب والعديد من الأنواع الأخرى.
منذ عام 2015، أكل رواد الفضاء تسعة أنواع من الخضار الورقية التي تم انتاجها في الفضاء، بالإضافة إلى الفجل والفلفل.
على الرغم من الإثارة الناتجة عن انتاج الفلفل، قدم الفريق عدة ملاحظات حول نمو النبات والتي توفر رؤية قيمة لإنتاج المحاصيل في المستقبل في الجاذبية الصغرى.
قال رومين: “في الغالب، نمت النباتات بشكل مماثل في المحطة الفضائية وعلى الأرض، ولكن كانت هناك بعض الاختلافات”. على سبيل المثال، تأخر تناول الفلفل لمدة أسبوعين تقريبًا في المحطة الفضائية. نعتقد أن هذا ناتج عن التأخير في الإنبات، والذي من المحتمل أن يكون مرتبطًا بتحديات السوائل في الجاذبية الصغرى. من الملاحظات المثيرة للاهتمام أن السيقان التي تتصل بالزهور والفاكهة لم تكن منحنية على الإطلاق كما تُرى على الأرض، بل كانت مستقيمة تمامًا، وهو بالتأكيد تأثير الجاذبية الصغرى.”
عندما يعود الفلفل الحار إلى الأرض، سيركز فريق PH-04 في كينيدي على تحليل البيانات التي تم جمعها، بالإضافة إلى دراسة العينات من الموقع المداري. ستساعد النتائج في إظهار التأثير المتزايد في الجاذبية الصغرى على المحصول.
بعد نجاح PH-04، تشمل تجارب المحاصيل الصالحة للأكل التالية زراعة الطماطم القزمية واختبار أنواع جديدة من الخضروات الورقية. كان الفريق في كينيدي أيضًا يضع الأساس لزراعة الخضار الصغيرة والبقول والأعشاب في المحطة الفضائية في المستقبل القريب. لدى APH أيضًا تجربة قطنية مخطط لها، وستستضيف Veggie تجارب نباتية أخرى قبل أن يستخدمها رواد الفضاء لزراعة المزيد من الطعام الذي يخططون لتناوله.
قال رومين: “لقد دخلنا في هذه التجربة ونحن نعلم أنه لن يكون من السهل زراعة الفلفل في الجاذبية الصغرى، ولكن هذه التجربة كانت دليلاً ناجحًا إلى حد كبير على أننا نسير على الطريق الصحيح لإنتاج المحاصيل الفضائية”. “يعتبر كل من Veggie و APH نظامين رائعين، وقد دفعنا APH إلى أقصى حدود مع الفلفل الحار. نخطط لأخذ الدروس التي تعلمناها ونستمر في اختبار وتطوير مجموعة أكبر بكثير من النباتات من أجل الاندماج النهائي في النظام الغذائي للطاقم. هدفنا هو تمكين إنتاج محاصيل قابلة للتطبيق ومستدام للبعثات المستقبلية بينما يستكشف الناس القمر والمريخ “.
