Moon Trees: เรื่องราวของเมล็ดพันธุ์ที่ออกไปนอกอวกาศ

เมล็ดพันธุ์เหล่านี้กลายเป็นมรดกที่มีชีวิตของโครงการอวกาศของสหรัฐอเมริกา

เผยแพร่เมื่อวันที่ 14 กรกฎาคม 2021

NASA ซึ่งเป็นหน่วยงานอวกาศของสหรัฐอเมริกา ได้เรียนรู้มากมายนับตั้งแต่ทศวรรษ 1940 เกี่ยวกับผลกระทบของสภาวะสุดขั้วระหว่างการเดินทางในอวกาศต่อร่างกายมนุษย์ ตั้งแต่การสูญเสียความหนาแน่นของกระดูก การเปลี่ยนแปลงของระบบภูมิคุ้มกัน ไปจนถึงผลกระทบของรังสี แต่เรารู้อะไรบ้างว่าการเดินทางในอวกาศส่งผลต่อพืชอย่างไร ความพยายามครั้งแรกในการค้นหาความจริงเกิดขึ้นในปี 1971 เมื่อภารกิจอะพอลโล 14 นำเมล็ดต้นไม้หลายร้อยเมล็ดไปยังดวงจันทร์

หลังจากศึกษาเมล็ดพันธุ์บนโลกแล้ว “ต้นพระจันทร์” ได้ถูกปลูกทั่วสหรัฐอเมริกาเป็นเวลาครบรอบสองร้อยปีของประเทศ และเป็นเวลาหลายปีหลังจากนั้นส่วนใหญ่ก็ถูกลืมไป แต่การทดลองถือเป็นก้าวแรกที่น่าทึ่งในการทำความเข้าใจว่าพื้นที่ส่งผลต่อพืชอย่างไร

เมล็ดพันธุ์รอดชีวิตจากอวกาศได้อย่างไร

เมื่อนักบินอวกาศ Stuart Roosa ระเบิดบนอพอลโล 14ภารกิจสำรวจดวงจันทร์ในปี พ.ศ. 2514 เขาได้นำเมล็ดต้นพระจันทร์ที่ปิดผนึกไว้ในถุงพลาสติกเล็กๆ ความคิดมีต้นกำเนิดมาจากหัวหน้ากรมป่าไม้ของสหรัฐฯ เอ็ด คลิฟซึ่งรู้จัก Roosa มาก่อน ตอนที่เขาเป็นสโมคจัมเปอร์ของ USFS Cliff ติดต่อ Roosa และเริ่มความพยายามร่วมกับ NASA เพื่อประชาสัมพันธ์ให้กับ Forest Service แต่ยังมีวัตถุประสงค์ทางวิทยาศาสตร์ที่แท้จริง นั่นคือ เพื่อทำความเข้าใจเพิ่มเติมถึงผลกระทบของห้วงอวกาศที่มีต่อเมล็ดพันธุ์

นี่ไม่ใช่ครั้งแรกที่เมล็ดพันธุ์เดินทางสู่อวกาศ ในปี 1946 ภารกิจจรวด V-2 ของ NASA ได้บรรทุกเมล็ดข้าวโพดเพื่อสังเกตผลกระทบของรังสีคอสมิกและอัลตราไวโอเลต (UV) เมล็ดพันธุ์ในอวกาศต้องเผชิญกับการแผ่รังสีอันทรงพลัง ความดันต่ำ และแรงโน้มถ่วงต่ำ

แต่พวกเขาก็มีการป้องกันที่ไม่เหมือนใคร- เมล็ดพืชจำนวนมากมียีนที่ซ้ำกันซึ่งสามารถเข้ามาได้เมื่อยีนได้รับความเสียหาย ชั้นนอกของเมล็ดมีสารเคมีที่ปกป้อง DNA ของเมล็ดจากรังสียูวี การทดลองในช่วงแรกดังกล่าวช่วยวางรากฐานสำหรับการวิจัยขั้นสูงเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีการที่กระบวนการเหล่านี้ช่วยให้เมล็ดอยู่รอดได้ในอวกาศ

รูซา นักบินโมดูลควบคุมภารกิจอะพอลโล 14 ถือถุงเมล็ดพืชที่ปิดผนึกไว้ในกระป๋องโลหะ พวกเขามาจากห้าสายพันธุ์: สน loblolly, มะเดื่อ, หมากฝรั่ง, เรดวูดและดักลาสเฟอร์ เมล็ดพืชโคจรไปพร้อมกับรูซา ขณะที่ผู้บัญชาการอลัน เชพฮาร์ดและนักบินโมดูลดวงจันทร์ เอ็ดการ์ มิทเชลล์ ก้าวเท้าไปบนดวงจันทร์

เมื่อกลับมายังโลก ทั้งนักบินอวกาศและเมล็ดพันธุ์ได้ผ่านกระบวนการกำจัดการปนเปื้อนเพื่อให้แน่ใจว่าพวกเขาไม่ได้นำสารอันตรายกลับมาโดยไม่ได้ตั้งใจ ในระหว่างการชำระล้างการปนเปื้อน กระป๋องก็เปิดออกและเมล็ดพืชก็กระจัดกระจาย เมื่อสัมผัสกับสุญญากาศภายในห้องฆ่าเชื้อ เมล็ดพืชก็กลัวตาย แต่หลายร้อยคนรอดชีวิตจนกลายเป็นต้นกล้าได้

ปัจจุบัน Moon Trees อยู่ที่ไหน?

ส่วนต้นกล้านั้นปลูกแล้วที่โรงเรียน ทรัพย์สินของรัฐบาล สวนสาธารณะ และสถานที่ทางประวัติศาสตร์ทั่วประเทศ ซึ่งหลายแห่งเกิดขึ้นพร้อมกับการเฉลิมฉลองครบรอบ 200 ปี พ.ศ. 2519 บางส่วนถูกปลูกไว้ถัดจากคู่ควบคุมซึ่งยังคงอยู่บนโลก นาซ่ารายงานว่านักวิทยาศาสตร์ไม่พบความแตกต่างที่เห็นได้ชัดเจนระหว่างต้นไม้บนโลกและต้นไม้ “ตามจันทรคติ”

ต้นพระจันทร์บางต้นพบบ้านในสถานที่ที่มีความสำคัญทางประวัติศาสตร์เป็นพิเศษ ต้นสน loblolly ปลูกที่ทำเนียบขาว ในขณะที่ต้นอื่นๆ ไปที่ Washington Square ในฟิลาเดลเฟีย, Valley Forge, ป่าแห่งมิตรภาพนานาชาติ, บ้านเกิดของ Helen Keller ในแอละแบมา และศูนย์ NASA หลายแห่ง ต้นไม้สองสามต้นเดินทางไปยังบราซิลและสวิตเซอร์แลนด์ และต้นหนึ่งถูกถวายต่อจักรพรรดิแห่งญี่ปุ่น

ต้นพระจันทร์ดั้งเดิมหลายต้นได้ตายไปแล้ว แม้ว่าจะในอัตราเดียวกันกับต้นไม้ควบคุมก็ตาม บ้างก็เสียชีวิตด้วยโรคภัยไข้เจ็บ บ้างก็ด้วยโรคระบาด ต้นพระจันทร์ในนิวออร์ลีนส์เสียชีวิตหลังพายุเฮอริเคนแคทรีนาในปี 2548 ห้าสิบปีต่อมา ต้นไม้ที่ยังมีชีวิตอยู่ก็มีขนาดใหญ่จนน่าประทับใจ

ต้นพระจันทร์อาจสูญหายไปจากประวัติศาสตร์ไปมากหากไม่เป็นเช่นนั้นJoan Goble ครูชาวอินเดียนา- ในปี 1995 Goble และชั้นประถมศึกษาปีที่ 3 ของเธอบังเอิญเจอต้นไม้ในค่ายลูกเสือหญิงในท้องถิ่นซึ่งมีป้ายเล็กๆ ที่เขียนว่า "ต้นพระจันทร์" หลังจากสำรวจอินเทอร์เน็ตขั้นพื้นฐานในขณะนั้น เธอก็พบหน้าเว็บของ NASA พร้อมที่อยู่อีเมลของ Dave Williams เจ้าหน้าที่เก็บเอกสารของหน่วยงาน และติดต่อกับเขา

วิลเลียมส์ นักวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับดาวเคราะห์ประจำศูนย์การบินอวกาศก็อดดาร์ด ไม่เคยได้ยินเกี่ยวกับต้นพระจันทร์มาก่อน และไม่นานก็ค้นพบว่าเขาไม่ได้อยู่คนเดียว NASA ไม่ได้เก็บบันทึกสถานที่ปลูกต้นไม้ด้วยซ้ำ แต่ในที่สุด วิลเลียมส์ก็ติดตามการรายงานข่าวของหนังสือพิมพ์เกี่ยวกับพิธีปลูกต้นพระจันทร์ 200 ปี เขาสร้างกหน้าเว็บเพื่อบันทึกต้นไม้ที่ยังมีชีวิตอยู่และเชิญชวนให้ผู้คนติดต่อเขาเกี่ยวกับต้นพระจันทร์ในชุมชนของพวกเขา จนถึงขณะนี้ มีต้นพระจันทร์ดั้งเดิมประมาณ 100 ต้นปรากฏบนเว็บไซต์

ปัจจุบัน ต้นพระจันทร์รุ่นที่สอง บางครั้งเรียกว่า "ต้นพระจันทร์ครึ่งเสี้ยว" ได้รับการปลูกโดยใช้กิ่งหรือเมล็ดจากต้นดั้งเดิม หนึ่งในนั้นคือมะเดื่อปลูกไว้ที่สุสานแห่งชาติอาร์ลิงตันเพื่อรำลึกถึงรูซาซึ่งเสียชีวิตในปี พ.ศ. 2537

"ราก" ของการวิจัยพืชในอวกาศ

ต้นพระจันทร์ดั้งเดิมอาจไม่ได้นำไปสู่การค้นพบที่ยิ่งใหญ่ แต่ต้นไม้เหล่านี้ทำหน้าที่เป็นเครื่องเตือนใจที่เป็นรูปธรรมว่าวิทยาศาสตร์พืชในอวกาศมาไกลแค่ไหน พื้นที่แห่งหนึ่งของการวิจัยพืชวันนี้บนสถานีอวกาศนานาชาติจะสำรวจว่านักบินอวกาศสามารถมีสุขภาพที่ดีและพึ่งตนเองได้มากขึ้นในภารกิจอันยาวนานด้วยการปลูกอาหารของตนเองได้อย่างไร

สวนในสถานีอวกาศปลูกผักใบเขียวหลากหลายชนิด ซึ่งอาจช่วยป้องกันการสูญเสียความหนาแน่นของกระดูก และอื่นๆ อีกมากมายโรคภัยไข้เจ็บที่เกี่ยวข้องกับการเดินทางในอวกาศ โรงงานบางแห่งได้จัดหาผลิตผลสดให้กับลูกเรือแล้ว ในอนาคต นักวิทยาศาสตร์หวังว่าจะปลูกผลเบอร์รี่และถั่วที่มีสารต้านอนุมูลอิสระสูง ซึ่งอาจช่วยปกป้องนักบินอวกาศจากรังสีได้

นักวิทยาศาสตร์บนสถานีอวกาศนานาชาติกำลังสังเกตว่าอวกาศส่งผลต่อยีนของพืชอย่างไร และพืชอาจถูกดัดแปลงพันธุกรรมเพื่อเพิ่มสารอาหารได้อย่างไร นอกจากนี้ การศึกษาพืชอาจช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจผลกระทบของการเดินทางในอวกาศต่อมนุษย์ได้ดีขึ้น รวมถึงเบาะแสที่บ่งชี้ว่าการอยู่ในอวกาศทำให้เกิดการสูญเสียกระดูกและกล้ามเนื้อได้อย่างไร ข้อมูลทั้งหมดนี้จะสนับสนุนการสำรวจอวกาศในระยะยาว

ต้นพระจันทร์เป็นก้าวที่เรียบง่ายแต่น่าจดจำ และต้นไม้เหล่านี้ยังคงยืนหยัดได้ราวกับมีชีวิตเชื่อมโยงกับภารกิจบนดวงจันทร์เหล่านั้น พวกเขาไม่เพียงทำหน้าที่เป็นเครื่องเตือนใจถึงระยะทางที่มนุษย์เดินทางออกไปนอกโลก แต่ยังเป็นดาวเคราะห์ที่เรามาจากนั้นมีค่าและมีเอกลักษณ์เพียงใด