دانشمندان ناسا به کوچکترین موجودات زمین — حشرات — چشم دوختهاند تا به ساختن زندگی پایدار بر ماه و مریخ کمک کنند.
در حالی که NASA برای تأسیس پایگاههای بلندمدت فراتر از زمین آماده میشود، دانشمندان توجه خود را به برخی از ریزترین ساکنان سیارهمان معطوف میسازند: حشرات. مطالعات اخیر پتانسیل این موجودات را برای حمایت از کشاورزی پایدار و بازیافت زبالهها در ماه و مریخ نشان میدهند؛ جایی که سامانههای پشتیبانی حیات سنتی با چالشهای عظیمی روبرو هستند. این موجودات کوچک زمینی، که پیش از این تنها بهعنوان نمونههای تحقیقاتی در سفینههای فضایی به کار رفته بودند، ممکن است بهزودی بهعنوان شرکای کلیدی برای بقا خارج از زمین بشری تبدیل شوند.
از آزمایشها تا شرکای اساسی
برای دههها، حشرات نقشهای کمصدا اما اساسی در پژوهشهای فضایی ایفا کردهاند. مگس میوهها، اولین موجودات زندهای که NASA در سال ۱۹۴۷ به فضا فرستاد، بهمدت طولانی برای بررسی اثرات تابش، پاسخهای ایمنی و رشد زیستی در میکروگرانش بهکار رفتهاند. دورههای زندگی کوتاه و شباهتهای ژنتیکی آنها با انسان، برای درک سازگاری موجودات زنده با محیطهای فراتر از جو زمین، بینظیر هستند.
NASA / Dominic Hart
در حالی که مورچهها، کرم ابریشم و لارواهای پروانه نیز در مأموریتهای تحقیقاتی به فضا فرستاده شدهاند، کاربرد آنها عمدتاً به مشاهدات در ایستگاه فضایی بینالمللی (ISS) محدود میشد. میکروگرانش تعادل، حرکت و جهتگیری آنها را مختل میکرد و نقشهای اکولوژیکی را عملاً غیرممکن میساخت. اما در ماه و مریخ، جایی که گرانش وجود دارد — حدود یکششم و یکسوم گرانش زمین به ترتیب — دانشمندان بر این باورند که این موجودات میتوانند هماهنگی طبیعی خود را بازگردانند و فصلی نوین در بومشناسی فرازمینی باز کنند.
پژوهشگران NASA بیان میکنند که حتی یک نیروی گرانشی کوچک میتواند به حشرات این امکان را بدهد تا بهگونهای طبیعی — راه رفتن، پرواز و تغذیه همانند روی زمین — رفتار کنند. این تفاوت کوچک اما اساسی میتواند به آنها اجازه دهد تا در کلونیهای فرازمینی بهعنوان گردهافشانی، تبدیل زباله و مدیریت خاک کمک کنند.
ساختن زندگی پایدار در خارج از زمین
کشاورزی یکی از بزرگترین چالشهای پیش روی استقرارهای ماهی و مریخی است. گلخانههای اولیه احتمالاً بر تولید محصولات سریعالرشد مانند گوجهفرنگی، فلفل، توتفرنگی و سبزیجات برگدار تمرکز خواهند کرد. وابستگی به گردهافشانی دستی برای هر گیاه، برای گسترش زیستگاهها غیرواقعی است؛ در اینجا زنبورهای خاکی میتوانند نقشآفرینی کنند.
زنبورهای خاکی در محیطهای محدود به خوبی رشد میکنند و در شرایط گلخانههای کنترلشده مؤثریت خود را نشان دادهاند. با تنظیم دقیق نور، دما، رطوبت و جریان هوا، کلونیهای کوچک میتوانند تولید مواد غذایی را در بیوسفرهای جداگانه فضایی حفظ کنند. توانایی سازگاری و مقاومت آنها، این موجودات را به گزینههای برتر برای سیستمهای زیستی پشتیبانیشده توسط NASA در آینده تبدیل میکند.
حشراتی همچون مگس سرباز سیاه میتوانند مدیریت زباله در زیستگاههای فرازمینی را متحول کنند. لاروهای آنها بهصورت کارآمد زبالههای آلی را به کود و بیومس غنی از پروتئین تبدیل میکنند — منابع کلیدی برای هم تولید غذا و هم بازیافت زیستمحیطی. بهطور مشابه، کرم آرد میتوانند مواد فیبری را تجزیه کنند و در عین حال بهعنوان منبع پروتئینی اضافی برای ساکنان بهکار روند.
در زیر خاک، موجوداتی مانند میگلها و کنهها به حفظ ساختار و سلامت میکروبی کمک میکنند و از تخریب خاک جلوگیری مینمایند. در این اکوسیستمهای مینیاتوری، حشرات بهصورت ایمن در کپسولهای تخصصی اکویپادها نگهداری میشوند؛ این کپسولها طوری طراحی شدهاند که آلودگی را پیشگیری کنند و در عین حال کارایی را به حداکثر برسانند.
بازگشت موجودات فراموششدهٔ زمین
در طول صدها میلیون سال، حشرات نقش اساسی در پشتیبانی از حیات در اکوسیستمهای متنوع زمین ایفا کردهاند — گردهافشانی گیاهان، تجزیه مواد آلی، و حفظ زنجیرههای غذایی. اکنون، با پیچوتاب جالبی در تاریخ، این موجودات کوچک ممکن است کلید بقا بلندمدت بشر فراتر از سیارهمان باشند.
پژوهشهای جاری NASA با این فلسفهٔ یکپارچهسازی زیستی همسو هستند. بهجای تکیه صرف بر سیستمهای مصنوعی، زیستگاههای فضایی آینده میتوانند بهعنوان اکوسیستمهای بسته عمل کنند — بهطوری که هر محصول زائد بهطور کامل به منبع مفید بازچرخانده شود، همانطور که طبیعت میخواهد. حشرات، که اغلب در منظرهای بزرگ اکتشاف فضایی نادیده گرفته میشوند، ممکن است بهزودی ستون فقرات زیستی این سامانهها را تشکیل دهند.
ایدهای که میگوید مستعمرات آیندهٔ ماهی یا مریخی میتوانند به موجودات کوچک زمینی که وزوز میکرده و میخزد متکی باشند، دیدگاه سنتی ما نسبت به فناوری فضایی را به چالش میکشد. این ترکیب بیولوژی و مهندسی، کوچکترین شکلهای حیات را با بزرگترین آرزوهای بشریت ادغام میکند. و همانگونه که دانشمندان NASA به پالایش این مفاهیم ادامه میدهند، حشراتی که پیش از این بیهدف در میکروگرانش شناور میلغزیدند، بهزودی میتوانند به ساختن جهانهای زنده و خودکفا، که میلیونها مایل از زمین دور هستند، یاری رسانند.