Jabarkan Tantangan teknis dari Pertanian luar angkasa

Berbagai tantangan teknis akan menghadapi penjajah yang berusaha melakukan pertanian di luar Bumi. Ini termasuk efek penurunan gravitasi, pencahayaan, dan tekanan serta peningkatan radiasi. Meskipun rumah kaca dapat memecahkan banyak masalah yang muncul di ruang angkasa, konstruksinya akan memberikan serangkaian tantangan teknis.

Tumbuhan yang tumbuh dalam pesawat mengalami lingkungan gayaberat mikro, dan tanaman yang tumbuh di permukaan Mars mengalami sekitar 1/3 gravitasi yang dimiliki tanaman bumi. Namun, selama tanaman diberi cahaya directional, tanaman yang tumbuh di lingkungan dengan gravitasi rendah masih mengalami pertumbuhan normal. Pertumbuhan normal diklasifikasikan sebagai arah pertumbuhan akar dan tunas yang berlawanan. Ini dikatakan bahwa banyak tanaman yang tumbuh di lingkungan penerbangan luar angkasa secara signifikan lebih kecil daripada yang tumbuh di permukaan bumi dan tumbuh pada tingkat yang lebih lambat.

Selain berbagai efek gravitasi, kecuali dilindungi, tanaman yang tumbuh di permukaan Mars akan terkena tingkat radiasi yang jauh lebih tinggi daripada di Bumi. Paparan radiasi tingkat tinggi dapat merusak DNA tanaman. Hal ini terjadi karena radikal hidroksil yang sangat reaktif menarget DNA. Degradasi DNA memiliki efek langsung pada perkecambahan, pertumbuhan dan reproduksi tanaman. Radiasi pengion juga memiliki efek pada fungsi PSII dan dapat menyebabkan hilangnya fungsi dan generasi radikal yang bertanggung jawab atas foto-oksidasi. Intensitas efek ini bervariasi dari satu spesies ke spesies lainnya.

Lingkungan bertekanan rendah di permukaan Mars juga telah menjadi perhatian. Kondisi hipobarik dapat mempengaruhi fotosintesis bersih dan laju evapotranspirasi. Namun, sebuah penelitian tahun 2006 menunjukkan bahwa mempertahankan konsentrasi CO2 yang tinggi dapat mengurangi dampak kondisi hipobarik serendah 10 kPa untuk mencapai pertumbuhan tanaman normal.

Tanah Mars mengandung sebagian besar mineral yang dibutuhkan untuk pertumbuhan tanaman kecuali nitrogen reaktif, yang merupakan produk mineralisasi bahan organik. Karena ada kekurangan bahan organik di permukaan mars, ada kekurangan komponen ini. Nitrogen reaktif adalah konstituen yang diperlukan dari tanah yang digunakan untuk pertumbuhan tanaman, dan ada kemungkinan bahwa spesies pengikat nitrogen, seperti bakteri, dapat membantu dalam kurangnya seri nitrogen reaktif. Namun, sebuah studi tahun 2014 menyarankan bahwa tanaman dapat berkecambah dan bertahan hidup selama 50 hari di tanah Mars dan bulan dengan menggunakan tanah simulant. Karena itu, hanya satu dari empat spesies mereka yang bereksperimen yang cukup baik untuk mencapai pembentukan bunga penuh dan lebih banyak pekerjaan yang harus dilakukan untuk mencapai pertumbuhan lengkap.