Bisa berkebun di bulan dan Mars adalah hal yang dimimpikan oleh umat manusia. Jika kita berhasil bercocok tanam di luar angkasa, maka ini dapat jadi solusi bagi pemenuhan suplai untuk koloni manusia di Mars.
Selain itu berkebun di Bulan dan Mars juga akan membantu para kru ekspedisi luar angkasa dalam memenuhi suplai mereka selama dalam misi misalnya. Jika kru ISS kehabisan suplainya, makanan dan air misalnya, misi pengiriman suplai dari Bumi dapat dilakukan dalam waktu yang relatif singkat. Namun jika kru ekspedisi sedang ada di Bulan atau di bagian lain ruang angkasa untuk waktu yang lama, pengiriman suplai dari Bumi tentu membutuhkan waktu yang lebih lama.
Oleh karena itu para peneliti dan ilmuwan terus mengupayakan agar berkebun di bulan dan Mars, dan di luar angkasa pada umumnya, dapat berhasil.
Eksperimen berkebun di luar angkasa
Pernah menonton film The Martian? Di film itu diceritakan seorang astronot berhasil mempraktekan sendiri bercocok tanam kentang dengan membuat air, tanah, dan pupuk sendiri di dalam pesawatnya di Mars. Padahal di Mars hampir tidak ada udara, temperaturnya terlalu dingin, dan ‘tanah’-nya pun tidak mengandung nutrisi yang cukup.
Memang untuk saat ini hal itu adalah hal yang mustahil. Tapi melihat film tersebut, rasanya berkebun di bulan dan Mars bisa jadi kenyataan. Nah, saat ini para ahli pun terus berusaha menemukan cara agar bercocok tanam dapat dilakukan di luar angkasa, baik di dalam stasiun ruang angkasa maupun di permukaan bulan atau Mars.
Selama akhir abad ke-20 hingga awal abad 21, tumbuh-tumbuhan sering dibawa ke luar angkasa tepatnya di orbit rendah Bumi untuk diteliti bagaimana tumbuhan tersebut jika ditanam di lingkungan bertekanan dan tanpa gravitasi. Tempat tersebut sering disebut dengan space garden. ISS yang berukuran demikian besar juga memiliki ruang khusus untuk studi dan eksperimen cocok tanamnya.
Beberapa rencana yang pernah dicetuskan serta studi dan eksperimen yang telah dipraktekkan di antaranya adalah:
Vegetable Production System
Dengan sistem yang disebut Veggie ini, astronot ISS berhasil menanam selada merah di luar angkasa. Tanaman pertama berhasil tumbuh dengan sistem Veggie tahun 2014. Selada itu kemudian dipanen, dibekukan, dan dibawa kembali ke Bumi untuk diuji dan tahun 2015 para astronot menanam selada itu untuk konsumsi sendiri selama di ISS.
Rumah kaca hidroponik
Penggunaan rumah kaca hidroponik dan sistem lingkungan yang terkontrol seperti yang dimiliki di ISS, pernah dicoba di Mars sebelumnya. Rumah kaca bernama Lunar ini memiliki bentuk tabung yang memungkinkan produksi nutrisi tanaman, revitalisasi udara, serta penggunaan kembali air dan limbah.
Biologi sintetis
Dilansir jurnal Genes, biologi sintetis juga dapat dimanfaatkan untuk meningkatkan potensi hidup tanaman di Mars. Cara ini mengkombinasikan sejumlah prinsip-prinsip dari bidang teknik, ilmu DNA, serta ilmu komputer, dan lain-lain. Teknologi yang berkembang pesat ini memiliki teknik genetika serta otomatisasi yang bisa digabungkan ke dalam fasilitas robot terotomatisasi yang disebut dengan biofoundry.
GrowMars
Tahun 2018, Dan Tompkins dan Dr. Muscatello bekerja sama dalam sistem In-Situ Resource Utilization (ISRU). Proyek yang dinamai GrowMars ini didasarkan pada proses biologi untuk membuat oksigen dari CO2 dengan pemrosesan kimiawi dari ganggang dan mengubahnya menjadi polimer. Namun sayang, proyek ini gagal dalam pendanaan dan harus dihentikan pada tahun 2019.
Chang’e-4
Awal tahun lalu China melakukan eksperimen penanaman kecambah kapas di bulan. Eksperimen yang dilakukan oleh Chang’e 4 sempat berhasil dan mulai tumbuh pada tanggal 7 Januari namun tanggal 13 Januari kecambah tersebut mati karena suhu dingin yang mencapai -52 derajat Celsius selama waktu malam hari di bulan. Eksperimen yang tidak melibatkan baterai ini menggunakan tabung, enam spesies tanaman, air, udara, tanah, dua kamera kecil, dan sistem pengontrol panas.
Tumbuh-tumbuhan di luar angkasa
Dalam ekspedisi luar angkasa untuk berkebun di bulan dan Mars, para ahli berhasil menumbuhkan beberapa jenis tumbuhan, di antaranya adalah:
- Tulip
- Kubis
- Bunga matahari
- Selada
- Mentimun
- Bok choy
- Bawang bombay
- Kentang
- Beberapa jenis gandum
Mengapa berkebun di luar angkasa itu sulit?
Tantangan utama berkebun di bulan dan Mars, dan pada umumnya di ruang angkasa, adalah bagaimana cara agar tumbuhan itu bisa hidup dalam lingkungan yang gravitasinya berbeda dengan Bumi. Gravitasi ini dibutuhkan oleh tanaman agar akarnya dapat berkembang dengan baik.
Selain itu beberapa masalah lain juga menjadi penghalang yakni pencahayaan atau sinar matahari yang dibutuhkan untuk fotosintesis. Mars mendapatkan setengah dari jumlah cahaya matahari yang biasa kita dapat di Bumi tapi level ultraviolet dan sinar kosmiknya jauh lebih berbahaya.
Tantangan lainnya adalah tidak ada cukup nutrisi dalam ‘tanah’ di permukaan Mars yang tertutup regolith, material tandus yang mengandung bahan kimia perklorat yang beracun bagi manusia. Sementara itu regolith di bulan sedikit lebih baik dari pada di Mars, namun dengan masih belum cukup untuk membuat tanaman tumbuh dengan baik.
Masalah air di Mars juga menjadi masalah selanjutnya. Air yang ditemukan di Mars paling banyak berbentuk es. Tekanan atmosfernya yang rendah juga membuat air mendidih di suhu 5 derajat Celsius. Dari segi temperatur, permukaan di Mars memiliki temperatur sekitar -60 derajat Celsius dengan atmosfer tipis yang terbuat dari karbon dioksida. Suhu di bulan yang ekstrim, terlalu dingin atau terlalu panas, juga membuat tanaman sulit hidup.
Kesimpulan
Aktivitas bercocok tanam di Bumi sudah mengalami evolusi dari masa ke masa. Manusia terus beradaptasi dengan berbagai kondisi yang berubah-ubah selama ratusan juta tahun. akan tetapi manusia belum berhasil bercocok tanam di permukaan bulan dan Mars.
Artinya, manusia harus bisa menemukan cara bercocok tanam yang efisient dengan menciptakan kondisi tumbuhan yang optimal. Beberapa sumber daya yang dibutuhkan terutama adalah air dalam bentuk cair dan energi.
Semoga para ilmuwan kita bisa segera menemukan cara berkebun di bulan dan Mars, ya!
Sumber :
- Practical Ideas for Farming on the Moon and Mars – GrowMars
- How to grow crops on Mars if we are to live on the red planet – The Conversation
- Can Plants Grow on Mars and the Moon: A Growth Experiment on Mars and Moon Soil Simulants – Wageningen University Publication
- China grows plants on moon for the first time ever – CNBC
- Plants sprout – and die – on moon – EarthSky
- Plants in space – Wikipedia
- Lunar, Martian Greenhouses Designed to Mimic Those on Earth – NASA
