العلماء يطوّرون أضواء الـ LED لحدائقنا الفضائيّة في المستقبل

قد تكون الحدائق هنا على الأرض فوضويّة نوعًا ما، ولكنّنا سنحتاج هذه المساحات الخضراء في الفضاء بشكلٍ ملحّ، لهذا السبب يعمل الباحثون في جامعة بوردو لصنع مزيجٍ مثاليٍّ من أضواء الـ LED لزراعة المحاصيل في بيئة مغلقة بشكلٍ تامّ. يقول البروفيسور كاري ميتشل أستاذ البستنة في جامعة بوردو: “إنّ كل ما نراه على الأرض هو نتيجة أشعة الشمس و عملية التمثيل الضوئي.”

[rtl] و السؤال هنا يكمن في كيفيّة تكرار هذه العملية في الفضاء، فإذا كان لدينا القدرة على توليد الضوء بشكلٍ صناعيٍّ مع وجود موارد الطاقة اللازمة، فإنّ تقنية الـ LED هي الخيار الأمثل. هذه الأضواء معروفة منذ مدّة، وهي عبارة عن ديودات باعثة للضوء (Light Emitting Diodes)، والتي تتميّز باستخدامها طاقة كهربائيّة أقل بكثير من المصابيح التقليديّة التي تعتمد على الصوديوم.[/rtl]
[rtl]و إذا تمكنّا من معرفة أي جزء من منطقةِ الطيف الضوئيّ هو الأمثل لعملية التركيب الضوئيّ، فإنّنا نستطيع أن نخفّض استهلاك الطاقة بشكل أكثر. ففي حالة نبات الخس مثلًا، يبدو أنّ الوصفة المثاليّة له أن تكون نسبة أضواء الـ LED الحمراء مقارنة بالزرقاء هي 95 أحمر و 5 أزرق متموضعين على مقربة من الأوراقِ، وذلك وفقًا لدراسةٍ قام بها البروفيسور ميتشل الذي يرى أنّ هذا المزيج من الأضواء يحقّق نتائج النمو ذاتها باستخدام طاقة أقل بـ 50 بالمئة من الطاقة المستخدمة عند تغطية الأوراق من جميع الجهات، و أقل بـ 90 بالمئة من الطاقة المستخدمة في المصابيح التقليديّة.
و بما أنّ فكرة إرسال البشر إلى المرّيخ تبدو جدّية أكثر فأكثر، فإنّ هذا الأمر ينطبق على تقنيّات زراعة النباتات خارج الأرض. وذلك ليس لإطعام قاطني المستوطنات فقط، بل لخلق نظامٍ بيئيٍ مكتفيًا ذاتيًّا، حيث يتمّ إعادة تدوير ثاني أكسيد الكربون بالإضافة للأكسجين و الماء.[/rtl]
[rtl]لقد أكّدت ناسا على الحاجة الملحّة للأنظمة الغذائية، ووضعتها كأولويّة في الآونة الأخيرة.[/rtl]
[rtl]ولكن الحياة في الفضاءِ لا تشبه الحياة هنا على الأرض إطلاقًا. قد تتوفر لدينا الموارد مثل أشعّة الشمس و الهواء، ولكنّها ستصبح ثمينة للغاية ومحدودة.
أحد أهمّ التحدّيات التي تواجه مزارعي الفضاء، هي التكلفة العالية للمصابيحِ التقليدية التي تحاكي ضوء الشمس، والتى تستهلك ما بين 600-1000 واط، بالإضافة إلى آثارها الجانبيّة المتمثّلة بالحرارة الزائدة التي من شأنها إصابة النباتات بالجفاف.[/rtl]
[rtl]يقول لويس بوليه، أحد المشاركين بالدراسة: “إنّ الإضاءة تستهلك حوالي 90 بالمئة من إنتاجنا للطاقة” و أضاف قائلاً: “سنحتاج لمفاعل نوويّ لإطعام طاقم مكوّن من أربعة أشخاص بشكل منتظم، بالإضافة لاستهلاك الأضواء التقليديّة المستخدمة لإضاءة النباتات”.[/rtl]
[rtl]إنّ مزارعي النباتات و مزارعي الفضاء مستقبلًا يدركون أهمية هذه المصابيح الجديدة، حيث تمكّننا أن نقدّم ما هو أفضل فيما إذا تمّت برمجتها لإصدار أجزاء مختارة من الطيف الضوئي. إذ إنّ النبات يهمل كميّة كبيرة من طاقة الشمس، حيث يفصل أجزاء الطيف للونين، الأحمر و الأزرق (الطول الموجي الأوّل 700 نانومتر، والثاني 680 نانومتر)، و لهذا السبب وجد الباحثون أنّ نبات الخس يعتمد على حمية غذائية تشمل هذين اللونين.[/rtl]
[rtl]لا يزال هناك الكثير من العمل الذي يتعيّن على فريق البروفيسور ميتشل القيام به، فإنّهم على سبيل المثال يركّزون حاليًّا على ضبط استهلاك الطاقة زيادةً أو نقصانًا خلال دورة حياة النبات.
وبمجرد انتهائنا من هذه المرحلة، و جعلها أمثليّة للنباتات الورقية، يمكننا بعدها الانتقال إلى نباتات أخرى أكثر تطلّبًا للضوء كالطماطم أو الذرة. وبعض العلماء يأخذون الفكرة من منظور أوسع لبناء أنظمة بيئية متكاملة.[/rtl]
[rtl]قد تكون وجبتك لرحلتك الفضائية هي عبارة عن ملفوفة في وقتنا الراهن، ولكن بحلول الوقت الذي يمكننا فيه السفر برحلة فضائيّة سياحية إلى “يوروبا”، و طلبك لصحنٍ منَ السلطةِ الطازجةِ، قد لا يبدو أمرًا غريبًا على الإطلاق.[/rtl]

العلماء يطوّرون أضواء الـ LED لحدائقنا الفضائيّة في المستقبل

العلماء يطوّرون أضواء الـ LED لحدائقنا الفضائيّة في المستقبل :: تعاليق

العلماء يطوّرون أضواء الـ LED لحدائقنا الفضائيّة في المستقبل