Αστροαγρότης: πως να καλλιεργήσεις φυτά στο διάστημα Teach article

Μετάφραση από την Αιμιλία Ξανθοπούλου (Emily Xanthopoulos) Ερευνήστε τους παράγοντες που επηρεάζουν την ανάπτυξη των φυτών και επινοήστε ένα σχέδιο για την καλλιέργεια…

Όταν σκεφτόμαστε την εξερεύνηση του διαστήματος, η καλλιέργεια της γης και η γεωργία δεν είναι συχνά τα πρώτα πράγματα που έρχονται στο μυαλό μας. Παρόλο που υπήρξαν συνηθισμένες στον ανθρώπινο πολιτισμό εδώ και χιλιετίες, αυτές οι βασικές δραστηριότητες γίνονται ολοένα και πιο γρήγορα αναπόσπαστο κομμάτι της έρευνας για τη διευκόλυνση της εξερεύνησης του διαστήματος. Προς το παρόν, το μόνο ανθρώπινο προπύργιο στο διάστημα είναι ο Διεθνής Διαστημικός Σταθμός (ISS), ο οποίος τροφοδοτείται με αέρα, τρόφιμα και νερό από τη Γη. Κάθε αστροναύτης χρειάζεται περίπου 1 κιλό οξυγόνο, 1 κιλό αφυδατωμένη τροφή και 3 λίτρα νερό την ημέρα. Η παροχή αυτών των προμηθειών για όλους τους αστροναύτες στον ISS είναι δαπανηρή και καθόλου πρακτική για αποστολές μεγάλου χρονικού διαστήματος. Αν η ανθρωπότητα θέλει να εξερευνήσει περαιτέρω τον κόσμο, τα φυτά θα πρέπει να καλλιεργούνται εν πτήσει – ως πηγή τροφής και για πολλά περισσότερα. 

Astronauts plan to grow food on future spacecraft and other planets to enable self-sufficient space exploration
Οι αστροναύτες σχεδιάζουν να καλλιεργήσουν τρόφιμα σε μελλοντικά διαστημικά σκάφη και άλλους πλανήτες για να επιτρέψουν την αυτάρκη εξερεύνηση του διαστήματος.
NASA

Καλλιέργεια φυτών στο διάστημα

Στο διάστημα, οι συνθήκες που απαιτούνται για την ανάπτυξη των φυτών (όπως νερό, φως, θρεπτικά συστατικά και κατάλληλη θερμοκρασία) είναι δύσκολο να ικανοποιηθούν. Αυτό καθιστά την καλλιέργεια φυτών στο διάστημα ένα δύσκολο – αλλά όχι ακατόρθωτο – έργο. Το 2015, τα μέλη του πληρώματος του ISS Expedition 44 είχαν την πρώτη τους γεύση από τρόφιμα που καλλιεργήθηκαν στο διάστημα όταν συνέλεξαν ένα κόκκινο μαρούλι ρομάνα που καλλιεργήθηκε στο πλαίσιο του πειράματος φυτών Veg-01 της NASA. Από τότε, οι επιστήμονες ερευνούν νέους τρόπους ανάπτυξης άλλων φυτών στο διάστημα.

Όταν επιλέγονται ποια φυτά θα καλλιεργηθούν, λαμβάνονται υπόψη διάφοροι παράγοντες – όπως η διατροφική αξία και η απόδοση της σοδειάς. Δύο βασικοί υποψήφιοι είναι οι πατάτες και το νάνο σιτάρι (υβριδική μετάλλαξη του σιταριού). Και οι δύο είναι τροφές πλούσιες σε υδατάνθρακες με υψηλή περιεκτικότητα σε θερμίδες, ώστε να μπορούν να παρέχουν στους αστροναύτες αρκετή ενέργεια για να τους στηρίξει σε μια μακρά αποστολή. Είναι επίσης εύρωστα φυτά που προσαρμόζονται στις περισσότερες συνθήκες στη Γη και παρέχουν υψηλή απόδοση χωρίς να χρειάζεται πολύς χώρος για να καλλιεργηθούν. 

Ένα αυτοσυντηρούμενο σύστημα 

Τα φυτά είναι χρήσιμα στο διάστημα όχι μόνο ως πηγή τροφής: οι αστροναύτες ελπίζουν επίσης να χρησιμοποιήσουν  τα φυτά για να δημιουργήσουν ένα αυτοσυντηρούμενο κύκλωμα για να τροφοδοτήσουν τους αστροναύτες με όλο το οξυγόνο, το νερό και την τροφή που χρειάζονται – χωρίς κανέναν ανεφοδιασμό από τη Γη. Για περισσότερα από 25 χρόνια, ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος (ESA) εργάζεται για την επίτευξη αυτού του στόχου με το Μικρο-Οικολογικό Εναλλακτικό σύστημα Υποστήριξης Ζωής (MELiSSA). Το έργο επιδιώκει να τελειοποιήσει ένα σύστημα υποστήριξης ζωής που θα μπορούσε να μεταφερθεί στο διάστημα. Τα ανθρώπινα απόβλητα (όπως τα ούρα και το διοξείδιο του άνθρακα που εκπνέεται) θα παρέχουν στα φυτά τα απαραίτητα συστατικά για την ανάπτυξη, και με τη σειρά τους τα φυτά θα παρέχουν οξυγόνο και τροφή για τον άνθρωπο, καθώς και φιλτράρισμα των λυμάτων. Αυτός ο τομέας έρευνας έχει επίσης τη δυνατότητα να δημιουργήσει μεθόδους για πιο βιώσιμη παραγωγή τροφίμων στη Γη. 

Προϋποθέσεις για την ανάπτυξη φυτών

Στις ακόλουθες δραστηριότητες, οι μαθητές μαθαίνουν για τα βασικά στοιχεία που χρειάζονται τα φυτά για να αναπτυχθούν. Μετά την ολοκλήρωση των δραστηριοτήτων 1-3, οι μαθητές εφαρμόζουν ότι έχουν μάθει για την ανάπτυξη των φυτών στη δραστηριότητα 4, στην οποία διερευνούν πώς να καλλιεργούν φυτά στο διάστημα – μια πραγματική πρόκληση που αντιμετωπίζουν οι επιστήμονες σήμερα. 

Οι δραστηριότητες χρησιμοποιούν απλά οικιακά υλικά και είναι κατάλληλα για μαθητές ηλικίας 8-12 ετών. Οι διαδικασίες απαιτούν έναν αριθμό μικρών σκευών ή δοχείων: τα δημιουργήσαμε από παλιά πλαστικά μπουκάλια κόβοντας το κάτω ένα τρίτο του μπουκαλιού και χρησιμοποιώντας το ως γλάστρα. 

Δραστηριότητα 1: Χρειάζονται τα φυτά φως; 

Procedure for activity 1, which explores whether plants need light
Διαδικασία για την
δραστηριότητα 1, η οποία
εξερευνά αν τα φυτά
χρειάζονται φως 

ESA
 

Δουλεύοντας σε ομάδες των δύο έως τεσσάρων, οι μαθητές εξετάζουν πώς το κάρδαμο μεγαλώνει σε διαφορετικές συνθήκες φωτός: συνεχές σκοτάδι και τον κανονικό κύκλο ημέρας-νύχτας. Χρειάζονται 30 λεπτά για να ολοκληρωθεί το πρακτικό μέρος αυτής της δραστηριότητας και περίπου μία εβδομάδα για να μεγαλώσει το κάρδαμο μετά τη φύτευση.  

Υλικά

Κάθε ομάδα χρειάζεται:

  • Σπόρους κάρδαμου
  • Δύο πανομοιότητα σκεύη η δοχεία
  • Χώμα για μεταφύτευση σε γλάστρα
  • Μικρό φτυαράκι η κουτάλι
  • Ποτήρι ζέσεως η κύπελλο μέτρησης
  • Κουτί από χαρτόνι ή ένα σκοτεινό ντουλάπι
  • Αυτοκόλλητες ετικέτες
  • Μαρκαδόρος

Διαδικασία

Δώστε στις ομάδες τις παρακάτω οδηγίες:

  1. Χρησιμοποιώντας ένα μικρό φτυαράκι η κουτάλι, γεμίστε τα δύο δοχεία με χώμα γλάστρας, αφήνοντας περίπου 1 εκατοστό χώρο στο πάνω μέρος κάθε δοχείου.
  2. Αριθμήστε τα δοχεία 1 και 2 χρησιμοποιώντας αυτοκόλλητες ετικέτες και μαρκαδόρο. Επισημάνετε τα δοχεία με τα ονόματά σας, ώστε να μπορείτε να τα διακρίνετε από άλλα δοχεία αργότερα.
  3. Σκορπίστε 10-20 σπόρους κάρδαμου πάνω από το χώμα σε κάθε γλάστρα, σιγουρεύοντας ότι προσθέτετε περίπου τον ίδιο αριθμό σπόρων σε κάθε δοχείο.
  4. Καλύψτε τους σπόρους κάρδαμου με λίγο επιπλέον χώμα.
  5. Γεμίστε ένα ποτήρι ζέσεως ή ένα κύπελλο μέτρησης με νερό. Προσθέστε περίπου την ίδια ποσότητα νερού σε κάθε δοχείο, εξασφαλίζοντας ότι το χώμα είναι υγρό.
  6. Τοποθετήστε το δοχείο αριθμός 1 σε ένα κουτί από χαρτόνι ή ένα σκούρο ντουλάπι, και βάλτε το δοχείο αριθμός 2 κοντά σε παράθυρο όπου θα εκτεθεί στο φως του ήλιου.
  7. Τι προβλέπουν οι μαθητές σας ότι θα συμβεί, και γιατί; Τι θα συμβεί εάν ένα φυτό 1.     δεν λάβει το φως του ήλιου; Ζητήστε τους να γράψουν και /η να σχεδιάσουν τις προβλέψεις τους σε ένα τετράδιο εργασίας.
    Αφήστε το κάρδαμο να μεγαλώσει για περίπου μία εβδομάδα. Δεν θα πρέπει να χρειάζεται περισσότερο νερό κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου. Μετά από αυτό το διάστημα, οι μαθητές μπορούν να ανακτήσουν τα δοχεία τους. Τι διαφορές παρατηρεί η κάθε ομάδα ανάμεσα στα δύο δοχεία;

Συζήτηση

Οι μαθητές θα παρατηρήσουν ότι το κάρδαμο που μεγαλώνει στο σκοτάδι έχει λευκούς μίσχους και κίτρινα φύλλα, σε αντίθεση με το κάρδαμο που καλλιεργείται με έναν κανονικό κύκλο ημέρας-νύχτας, το οποίο έχει ανοιχτούς πράσινους μίσχους και φωτεινά πράσινα φύλλα. Αυτό συμβαίνει επειδή, ελλείψει φωτός, τα φυτά δεν αναπτύσσουν καθόλου χλωροφύλλη – τη χρωστική που δίνει στα φυτά το υγιές πράσινο χρώμα τους. Το κάρδαμο που μεγαλώνει στο σκοτάδι θα πρέπει επίσης να είναι αισθητά ψηλότερο, έχοντας χρησιμοποιήσει την ενέργεια που είναι αποθηκευμένη στους σπόρους για να επιταχύνει την ανάπτυξή τους σε αναζήτηση φωτός. 

Συγκρίνετε τις προβλέψεις των μαθητών σας με τα αποτελέσματά τους, και συζητήστε μερικές από τις ακόλουθες ερωτήσεις:

  • Ποιο φυτό είναι πιο υγιεινό, και γιατί;
  • Πόσο σημαντικό είναι το φως για την υγιή ανάπτυξη των φυτών;
  • Χρειάζονται τα φυτά φως για να βλαστήσουν;
  • Χρειάζονται τα φυτά φως για να αναπτυχθούν μετά τη βλάστηση; 

Δραστηριότητα 2: Χρειάζονται τα φυτά χώμα;

Όλοι μαζί οι μαθητές της τάξης φυτεύουν σπόρους ραπανάκι σε διαφορετικά υλικά για να προσδιορίσουν ποια είναι τα καλύτερα για την καλλιέργεια φυτών. Το πρακτικό μέρος αυτής της δραστηριότητας διαρκεί περίπου 30 λεπτά, και υπάρχει περίοδος αναμονής μιας εβδομάδας. 

Υλικά

  • 16 σπόροι ραπανάκι
  • Οκτώ καθαρά σκεύη ή δοχεία
  • Μικρό φτυαράκι ή κουτάλι
  • Ποτήρι ζέσεως ή κύπελλο μέτρησης
  • Υγρό λίπασμα φυτών
  • Μεμβράνη φαγητού
  • Αυτοκόλλητες ετικέτες
  • Μαρκαδόρος 

Τα ακόλουθα υλικά, το καθένα για να γεμίζει δύο σκεύη:

  • Χώμα
  • Άμμος
  • Βαμβάκι
  • Χαρτοπετσέτες
Materials for activity 2, which investigates whether plants need soil
Υλικά για την δραστηριότητα 2, που ερευνά αν τα φυτά χρειάζονται χώμα
            
ESA

Διαδικασία

Ζητήστε από μεμονωμένους μαθητές να πραγματοποιήσουν διάφορα βήματα στην ακόλουθη διαδικασία: 

  1. Αριθμήστε τα δοχεία 1-8 χρησιμοποιώντας αυτοκόλλητες ετικέτες και μαρκαδόρο
  2. Χρησιμοποιώντας ένα μικρό φτυαράκι ή ένα κουτάλι, προσθέστε χώμα στα σκεύη 1 και 2.
  3.  Προσθέστε άμμο στα σκεύη 3 και 4.
  4. Τοποθετήστε βαμβάκι στα σκεύη 5 και 6.
  5. Τσαλακώστε τις χαρτοπετσέτες σε μπάλες και προσθέστε τις στα σκεύη 7 και 8.
  6. Γεμίστε ένα ποτήρι ζέσεως ή κύπελλο μέτρησης με νερό. Προσθέστε περίπου την ίδια ποσότητα νερού στα δοχεία 1, 3, 5 και 7, διασφαλίζοντας ότι το υλικό είναι υγρό.
  7. Γεμίστε ξανά το ποτήρι ζέσεως με νερό, και προσθέστε το υγρό λίπασμα. Προσθέστε το διάλυμα στα δοχεία 2, 4, 6 και 8. Βεβαιωθείτε ότι έχετε προσθέσει περίπου την ίδια ποσότητα υγρού με αυτή που προσθέσατε στα δοχεία στο προηγούμενο βήμα.
  8. Προσθέστε δύο σπόρους ραπανάκι σε κάθε δοχείο και τοποθετήστε τη μεμβράνη από πάνω.
  9. Τοποθετήστε όλα τα δοχεία κοντά σε ένα παράθυρο, δηλαδή σε πανομοιότυπες συνθήκες.
  10. Τι προβλέπουν οι μαθητές σας ότι θα συμβεί; Θα αναπτυχθούν τα φυτά και στα τέσσερα υλικά; Σε ποιο σκεύος θα μεγαλώσουν καλύτερα τα φυτά; Πώς μπορεί το υγρό λίπασμα να επηρεάσει την ανάπτυξη των φυτών; Ζητήστε τους να γράψουν και/η να σχεδιάσουν τις προβλέψεις τους σε ένα τετράδιο εργασίας.
  11. Αφήστε τα φυτά να αναπτυχθούν για μία εβδομάδα πριν να παρουσιάσετε τα δοχεία στους μαθητές σας. Πώς έχει αναπτυχθεί κάθε φυτό; 

Συζήτηση

Οι μαθητές μπορεί να εκπλαγούν όταν διαπιστώσουν ότι οι σπόροι φυτρώνουν και στα οκτώ σκεύη. Αυτό συμβαίνει επειδή οι σπόροι περιέχουν ήδη κάποια θρεπτικά συστατικά που επιτρέπουν στο φυτό να αρχίσει να μεγαλώνει. Εάν το υπόστρωμα περιέχει θρεπτικά συστατικά, το φυτό θα συνεχίσει να μεγαλώνει. Τα θρεπτικά συστατικά υπάρχουν φυσικά στο έδαφος, αλλά για άλλα υλικά (όπως άμμο, βαμβάκι και χαρτοπετσέτα) μπορούν να προστεθούν, για παράδειγμα με τη μορφή υγρών φυτικών λιπασμάτων. Ελλείψει πρόσθετων θρεπτικών συστατικών, το φυτό αναπτύσσεται πιο αργά και τελικά σταματά να μεγαλώνει όταν η παροχή θρεπτικών συστατικών που είναι αποθηκευμένα στον σπόρο εξαντλείται. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι σπόροι ραπανάκι δεν αναπτύσσονται καλά στις γλάστρες με άμμο, βαμβάκι ή χαρτοπετσέτα χωρίς φυτικά λιπάσματα. 

Οι σπόροι ραπανάκι συνήθως αναπτύσσονται καλύτερα στο βαμβάκι με το μείγμα φυτικών τροφών. Αυτό συμβαίνει επειδή το βαμβάκι είναι πιο αποτελεσματικό στο κράτημα του νερού από ότι το χώμα ή τα άλλα υποστρώματα, και επειδή το φυτικό λίπασμα παρέχει όλα τα απαραίτητα θρεπτικά συστατικά για την αρχική ανάπτυξη του φυτού. Εάν τα φυτά καλλιεργούνταν για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα, το χώμα θα αποτελούσε την καλύτερη βάση για την επέκταση των ριζών τους, δίνοντας υποστήριξη και σταθερότητα στους βλαστούς των φυτών. 

Συγκρίνετε τις προβλέψεις των μαθητών σας με τα αποτελέσματα και συζητήστε μερικές από τις ακόλουθες ερωτήσεις: 

  • Ποια είναι τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα της καλλιέργειας φυτών χωρίς χώμα;
  • Ποιο δοχείο ήταν καλύτερο για την καλλιέργεια φυτών και γιατί;
  • Χρειάζονται τα φυτά χώμα για να βλαστήσουν;
  • Χρειάζονται τα φυτά χώμα για να αναπτυχθούν; 

Δραστηριότητα 3: Πώς μεταφέρουν τα φυτά νερό; 

Procedure for activity 3, which looks at how water is transported in plants
Διαδικασία για τη
δραστηριότητα 3, η οποία
εξετάζει τον τρόπο
μεταφοράς του νερού στα
φυτά

ESA
 

Για να διερευνήσουν πώς μεταφέρεται το νερό μέσα στα φυτά, οι μαθητές παρατηρούν πώς τα πέταλα των λουλουδιών αλλάζουν χρώμα όταν προστίθεται βαφή στο νερό των φυτών. Η διαδικασία μπορεί να ολοκληρωθεί από μικρές ομάδες 2–4 μαθητών ή ως επίδειξη στην τάξη. Χρειάζονται περίπου 15 λεπτά για να ολοκληρωθεί το πρακτικό μέρος της δραστηριότητας και μία ημέρα για να γίνουν ορατά τα αποτελέσματα του πειράματος. 

Υλικά

Κάθε ομάδα χρειάζεται:

  • Δύο λευκά άνθη χωρίς ρίζες (κομμένα στο στέλεχος)
  • Ένα λευκό λουλούδι με ρίζες άθικτες
  • Τρεις διαφανείς γλάστρες η δοχεία
  • Κόκκινο ή μπλε χρώμα ζαχαροπλαστικής
  • Κουτάλι 

Διαδικασία

Δώστε τις ακόλουθες οδηγίες στις ομάδες:

  1. Γεμίστε τα τρία δοχεία με νερό.
  2. Προσθέστε χρώμα ζαχαροπλαστικής σε δύο από τα δοχεία και ανακατέψτε χρησιμοποιώντας ένα κουτάλι.
  3. Τοποθετήστε ένα από τα δύο λουλούδια χωρίς ρίζες σε ένα από τα σκεύη με χρώμα ζαχαροπλαστικής, και το άλλο στο δοχείο που δεν έχει χρώμα ζαχαροπλαστικής. Τοποθετήστε το λουλούδι με ρίζες στο άλλο δοχείο που περιέχει χρώμα ζαχαροπλαστικής.
  4. Τι προβλέπουν οι μαθητές σας ότι θα συμβεί και γιατί; Θα αλλάξουν χρώμα και τα δύο λουλούδια που τοποθετούνται σε χρωματισμένο νερό; Ζητήστε τους να γράψουν και/η να σχεδιάσουν τις προβλέψεις τους σε ένα τετράδιο εργασίας.
  5. Αφήστε τα λουλούδια για μία ημέρα πριν παρουσιάσετε τα αποτελέσματα στους μαθητές σας. Τι έχει συμβεί σε κάθε λουλούδι; 

Συζήτηση

Οι μαθητές θα παρατηρήσουν ότι το λουλούδι χωρίς ρίζες αλλάζει χρώμα από το χρώμα ζαχαροπλαστικής, ειδικά κατά μήκος των άκρων των πετάλων. Αυτό συμβαίνει επειδή τα φυτά μεταφέρουν νερό μέσω του στελέχους τους σε άλλα μέρη του φυτού. Το λουλούδι με ρίζες, ωστόσο, δεν αλλάζει χρώμα από το χρώμα ζαχαροπλαστικής. Οι ρίζες δρουν ως φίλτρο, εμποδίζοντας τη μεταφορά του χρώματος ζαχαροπλαστικής στο υπόλοιπο φυτό. Ως αποτέλεσμα, δεν υπάρχει αλλαγή χρώματος. 

Συγκρίνετε τις προβλέψεις των μαθητών σας με τα αποτελέσματα, και συζητήστε μερικές από τις ακόλουθες ερωτήσεις: 

  • Γιατί το λουλούδι με άθικτες ρίζες δεν άλλαξε χρώμα;
  • Ποιος ήταν ο σκοπός της προσθήκης ενός λουλουδιού σε ένα φλιτζάνι που περιέχει μόνο νερό;
  • Είναι απαραίτητο το νερό για τα φυτά; 

Δραστηριότητα 4: Τι χρειάζονται τα φυτά για να αναπτυχθούν στο διάστημα; 

Σε ομάδες τριών ή τεσσάρων, οι μαθητές εφαρμόζουν τις γνώσεις τους από τις προηγούμενες δραστηριότητες για να σχεδιάσουν μια στρατηγική για την καλλιέργεια φυτών στη Σελήνη. Στους μαθητές παρέχεται μια κάρτα πληροφοριών για τη Σελήνη για να τους βοηθήσει να λάβουν υπόψη τους το συγκεκριμένο διαστημικό περιβάλλον. 

Υλικά

Κάθε ομάδα θα χρειαστεί:

  • Κάρτα πληροφοριών της Σελήνηςw1

Διαδικασία

Δώστε στις ομάδες τις παρακάτω εντολές:

  1. Διαβάστε την κάρτα πληροφοριών για να μάθετε για τις συνθήκες στη Σελήνη, όπως τον κύκλο ημέρας-νύχτας και τη θερμοκρασία.
  2. Σκεφτείτε τους παράγοντες που χρειάζονται τα φυτά για να μεγαλώσουν. Πώς θα έχουν πρόσβαση τα φυτά στο φως, το νερό και τα θρεπτικά συστατικά στη Σελήνη;
  3. Επινοήστε ένα σχέδιο για την καλλιέργεια φυτών στη Σελήνη, όπως την κατασκευή θερμοκηπίου. Μπορεί το σύστημα να είναι αυτοσυντηρούμενο; Τι είδους φυτά θα μπορούσαν να μεγαλώσουν καλύτερα, και γιατί;
  4. Επιλέξτε ένα άτομο από την ομάδα για να εξηγήσει τη στρατηγική στην υπόλοιπη τάξη. 

Συζήτηση

Μία από τις πρώτες προκλήσεις για την καλλιέργεια φυτών στη Σελήνη είναι η έλλειψη υγρού νερού και θρεπτικών συστατικών. Το νερό δεν είναι άμεσα διαθέσιμο σε ποτάμια και ωκεανούς όπως είναι στη Γη, και το σεληνιακό έδαφος δεν περιέχει τα θρεπτικά συστατικά που απαιτούνται για την καλλιέργεια φυτών. Οι μαθητές θα μπορούσαν να προτείνουν τη χρήση ενός υδροπονικού συστήματος για να ξεπεράσουν αυτήν την πρόκληση‧ τα φυτά καλλιεργούνται σε ένα υδατικό διάλυμα, πλούσιο σε θρεπτικά συστατικά, χωρίς την ανάγκη για έδαφος. Το νερό θα μπορούσε ενδεχομένως να προέρχεται από επιφανειακό πάγο κοντά στους βόρειο και νότιο πόλους της Σελήνης, το οποίο υπό ορισμένες συνθήκες θα μπορούσε να μετατραπεί σε υγρό νερό.  

Μια άλλη πρόκληση είναι ο κύκλος ημέρας-νύχτας της Σελήνης. Μια μέρα στη Σελήνη διαρκεί περίπου το ίδιο διάστημα με τέσσερις εβδομάδες στη Γη, οπότε τα φυτά θα πρέπει να προσαρμοστούν σε δύο εβδομάδες φωτός της ημέρας και σε δύο εβδομάδες σκοτάδι, ή να τοποθετηθούν σε περιβάλλον ελεγχόμενου φωτός. Αυτό το περιβάλλον θα πρέπει να είναι ελεγχόμενης θερμοκρασίας για να εξουδετερώνει ακραίες διακυμάνσεις της  θερμοκρασίας. Επιπλέον, ουσιαστικά δεν υπάρχει καθόλου ατμόσφαιρα στη Σελήνη, οπότε τα φυτά θα πρέπει να διατηρούνται σε ένα δοχείο υπό πίεση γεμάτο με αέρια. Χωρίς ατμόσφαιρα για προστασία, το δοχείο θα βοηθούσε επίσης στην προστασία των φυτών από τη διαστημική ακτινοβολία. 

Για να είναι βιώσιμο, το δοχείο πρέπει να διαθέτει σύστημα ανακύκλωσης αερίων και νερού. 

Ευχαριστίες

Οι συγγραφείς θα ήθελαν να ευχαριστήσουν τη Monica Talevi, την Christina Toldbo και όλα τα μέλη της ομάδας τους στο γραφείο Εκπαίδευσης του ESA που συνέβαλαν στην ανάπτυξη αυτών των δραστηριοτήτων. Οι ευχαριστίες τους απευθύνονται επίσης στον επιστήμονα της ESA Christel Paille για την κριτική των εκπαιδευτικών δραστηριοτήτων και την παροχή εποικοδομητικών και πολύτιμων σχολίων. 

Download

Download this article as a PDF

Web References

  • w1 – Μπορείτε να κατεβάσετε την κάρτα πληροφοριών της Σελήνης από την ενότητα πρόσθετου υλικού. 

Resources

  • Περαιτέρω πηγές για να μάθετε για τα φυτά στο διάστημα διατίθενται στον ιστότοπο του ESA:
    • Το Αστροαγρότης διερευνά τους παράγοντες που επηρεάζουν την ανάπτυξη των φυτών.
    • Το Αστροτροφή διερευνά τα διάφορα συστατικά των φυτών και τις πιθανές μελλοντικές διαστημικές τροφές.
    • Το Αστροκαλλιέργειες μελετά έναν πλήρη κύκλο ανάπτυξης για διαφορετικά είδη φυτών ώστε να κατανοήσετε τη βλάστηση και την ανάπτυξη των φυτών.

Institution

ESA

Author(s)

Ο Keith Hardie είναι καθηγητής γυμνασίου φυσικής και μαθηματικών στο Εδιμβούργο της Σκωτίας, ο οποίος στο παρελθόν εργάστηκε στο γραφείο Εκπαίδευσης του ESA. Η Cátia Cardoso είναι ειδική στη διδακτική του STEM και εργάζεται στην Εκπαίδευση του ESA, αναπτύσσοντας εκπαιδευτικό υλικό που σχετίζεται με το διάστημα. Το γραφείο του εδρεύει στο Ευρωπαϊκό Κέντρο Διαστημικής Έρευνας και Τεχνολογίας (ESTEC) στο Noordwijk, Ολλανδία. 


Review

Αυτό το διαφωτιστικό άρθρο συνδυάζει δύο τομείς της επιστήμης για να δημιουργήσει ένα ενδιαφέρον πρόγραμμα για νεαρούς μαθητές. Στο σύνολο των δραστηριοτήτων, οι μαθητές κατανοούν τους παράγοντες που επηρεάζουν την ανάπτυξη των φυτών και τους συνδέουν με την καλλιέργεια φυτών στο διάστημα. Όλες οι δραστηριότητες μπορούν να διεξαχθούν εύκολα και θα μπορούσαν να αποτελέσουν μια καλή βάση για την κατανόηση των μεταβλητών ελέγχου στον πειραματικό σχεδιασμό. Το άρθρο είναι πολύ χρήσιμο και μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο για τα ανώτερα πρωτοβάθμια όσο και για τα χαμηλότερα δευτεροβάθμια επίπεδα. 


Δρ Χριστιάνα Νικολάου, δασκάλα δημοτικού, 3ο δημοτικό σχολείο Μακεδονίτισσας, Κύπρος




License

CC-BY