ในสักวันหนึ่ง มนุษย์จะออกเดินทางไปตั้งถิ่นฐานสำรวจดวงจันทร์เป็นระยะเวลาที่ยาวนานขึ้น เช่นเดียวกับภารกิจสำรวจดาวอังคาร ก้าวกระโดดที่ยิ่งใหญ่ครั้งถัดไปของมนุษยชาติ
ปัจจุบันนี้ สถานีอวกาศนานาชาติมีการหมุนเวียนลูกเรืออยู่ทุกๆ 6 เดือน โดยโคจรอยู่ในวงโคจรต่ำรอบโลก และมีการขนส่งอาหาร เสบียง กับสิ่งของจำเป็นขึ้นไปเพิ่มเติมอยู่ตลอดเวลา ซึ่งเราจำเป็นต้องเตรียมความพร้อมในด้านต่างๆ ทั้งความยั่งยืนทางอาหาร พลังงาน และศึกษาผลกระทบของการอยู่ในอวกาศระยะยาว ก่อนที่ภารกิจสุดยิ่งใหญ่ข้างต้นจะเริ่มขึ้น
เมื่อพูดถึงเรื่องของอาหาร ช่วงกลางเดือนกันยายน 2023 ทีมนักวิจัยจากประเทศไทยได้เดินทางไปทดสอบการตอบสนองของพืชภายใต้สภาวะแรงโน้มถ่วงสูง (Hypergravity) ณ ศูนย์วิจัยขององค์การอวกาศยุโรป หรือ ESA โดยเป็นงานวิจัยชิ้นแรกของประเทศไทยที่ได้ไปดำเนินการที่ ESA และเป็นความร่วมมือครั้งแรกของ ESA กับหน่วยงานวิจัยนอกเครือข่ายและสหภาพยุโรป
งานวิจัยดังกล่าวได้เลือกใช้ไข่น้ำหรือ Watermeal ซึ่งเป็นพืชดอกขนาดเล็กที่สุดในโลก โดย ดร.ทัฏพงศ์ ตุลยานนท์ หัวหน้าโครงการวิจัยฯ เปิดเผยกับ THE STANDARD ว่า “จริงๆ แล้วไข่น้ำเป็นพืชอาหารท้องถิ่นที่รับประทานกันในภูมิภาคนี้มาอย่างยาวนาน และมีข้อดีหลายอย่าง เช่น เป็นพืชที่มีสารอาหารที่ครบถ้วน โปรตีนสูง และเป็นพืชไม่กี่ชนิดที่เราสามารถรับประทานได้โดยไม่ต้องทิ้งอะไรเลย”
การทดลองครั้งนี้ ทีมนักวิจัยได้ใช้เครื่อง LDC หรือ Large Diameter Centrifuge ณ ศูนย์วิจัยอวกาศและเทคโนโลยียุโรป (ESTEC) ที่สามารถจำลองสภาพแรงโน้มถ่วงระหว่าง 1-20 g ได้ โดยหลักการคือใช้แขนเหวี่ยงเพื่อจำลองสภาวะแรงโน้มถ่วงสูง หรือ Hypergravity เครื่อง LDC ถูกออกแบบโดย ESA และผลิตที่ประเทศโปรตุเกส โดยผลิตมาเพียงเครื่องเดียวเพื่อใช้ในงานวิจัยด้านชีววิทยาอวกาศของ ESA
ดร.ทัฏพงศ์เล่าเหตุผลที่ต้องการทดสอบในสภาวะแรงโน้มถ่วงสูงว่า “แม้จริงๆ จะมีโอกาสน้อยมากที่เราจะได้ไปอยู่ในสภาวะ Hypergravity นอกโลก แต่ว่าเราได้ศึกษาสิ่งมีชีวิตภายใต้สภาวะไร้น้ำหนักมาจนถึง 1 g บนโลกแล้ว ทางกลุ่มวิจัยเลยตัดสินใจว่าเราก็ไปต่ออีกนิดจนถึงสภาวะแรงโน้มถ่วงสูงเลยดีกว่า เราจะได้เห็นภาพพัฒนาการของพืชภายใต้สภาวะแรงโน้มถ่วงครบทั้งสองฝั่ง”
นอกจากนี้ การศึกษาดังกล่าวยังเป็นส่วนหนึ่งขององค์ความรู้ด้านพัฒนาการของพืชในสภาวะแวดล้อมรุนแรง โดย ดร.ทัฏพงศ์ระบุว่า “ลองนึกภาพเมื่อเรานำพืชไปใช้งานนอกโลก ถึงเราต้องปลูกในระบบที่ควบคุมปัจจัยทั้งหลาย แต่สุดท้ายก็ยังมีความเสี่ยงในกรณีเกิดข้อขัดข้องด้านไฟฟ้าขึ้น ดังนั้นพืชอาจมีบางส่วนที่ต้องเจอกับสภาวะรุนแรง อาจจะร้อนจัด หนาวจัด หรือปริมาณแสงที่ไม่เหมาะสมเพื่อรักษาพลังงาน”
สำหรับไข่น้ำ ทีมวิจัยมองว่าเป็นหนึ่งในพืชอาหารที่มีแนวโน้มเหมาะสมต่อการสำรวจอวกาศในอนาคต เพราะนอกจากจะเป็นพืชดอกขนาดเล็กและเจริญเติบโตได้เร็วที่สุดบนโลกแล้ว ยังสามารถรับประทานได้หมดโดยไม่เหลือส่วนของรากหรือลำต้นที่สูญเปล่าไป จึงเป็นหนึ่งในงานวิจัยที่อาจต่อยอดไปสู่การสำรวจอวกาศลึกของมนุษย์ในอนาคต อาทิ โครงการอาร์ทิมิสที่จะส่งมนุษย์ไปลงสำรวจดวงจันทร์ ก่อนมุ่งหน้าสู่ดาวอังคาร ซึ่งใช้เวลาในการเดินทางนานกว่า 2 ปีด้วยกัน
“ถ้ามนุษย์จะไปอยู่อวกาศอย่างยาวนานหรือการตั้งถิ่นฐานยังดาวดวงอื่น เราต้องมีพืชไปด้วยแน่นอน เพราะว่าพืชเป็นส่วนสำคัญของการรีไซเคิลคาร์บอนไดออกไซด์เป็นออกซิเจนและอาหาร และยังสามารถบำบัดน้ำเสียได้ คือพืชสามารถทำได้หลายอย่างและมีความยั่งยืน” คือความเห็นของ ดร.ทัฏพงศ์ จากห้องปฏิบัติการ Plant Biology & Astrobotany (PBA lab) กลุ่มสาขาวิชาชีวนวัตกรรมและผลิตภัณฑ์ฐานชีวภาพอัจฉริยะ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล
นอกจากผลลัพธ์ที่อาจช่วยให้มนุษย์มุ่งหน้าไปสำรวจอวกาศลึกเป็นเวลายาวนานได้แล้ว การศึกษาด้านชีววิทยาอวกาศยังมีผลพลอยได้ที่อาจเป็นประโยชน์กับผู้คนบนโลกได้เช่นกัน โดย ดร.ทัฏพงศ์ระบุว่า “หากเกิดวิกฤตการณ์บนพื้นโลก เช่น สภาวะโลกร้อนรุนแรงจนไม่สามารถทำการเกษตรตามปกติได้ พืชที่สามารถทนทานต่อสภาวะแวดล้อมรุนแรงจะเป็นประโยชน์อย่างมาก แค่อาจต้องขยายสเกลการผลิตขึ้นให้เหมาะสมกับความต้องการ”
สำหรับงานวิจัยนี้ได้รับการสนับสนุนโดยโครงการ HyperGES ของสำนักกิจการอวกาศแห่งองค์การสหประชาชาติ (UNOOSA) โดยคณะวิจัยกำลังอยู่ระหว่างการนำตัวอย่างไข่น้ำที่ได้จากการใช้เครื่อง LDC กลับมาวิเคราะห์และศึกษาเพิ่มเติมในห้องปฏิบัติการในประเทศไทย
เมื่อถามถึงอนาคตของงานวิจัยตัวนี้ ดร.ทัฏพงศ์เล่าว่า “อวกาศคืออนาคตของคนทั้งโลก ไม่ใช่ของชาติใดชาติเดียว ดังนั้นเราอยากทำวิจัยที่เป็นประโยชน์ต่อมวลมนุษยชาติ ความฝันของผมคือในอนาคตสัก 30-40 ปี ถ้าเริ่มมีการตั้งถิ่นฐานบนดาวอังคาร แล้วต้องการนำพืชไปใช้งานบนนั้น เราอยากพูดได้เต็มปากว่าประเทศไทยได้วิจัยและพัฒนาพันธุ์พืชรอไว้แล้วครับ
“Space Biology กับ Space Agriculture จะเป็นคำตอบหลักของประเทศไทย ที่เราจะได้เป็นส่วนหนึ่งของการสำรวจอวกาศ”
อ้างอิง:
