أسماك و مزارع سمكية فى الفضاء

محمد شهاب

مقاله منشورة لمحمد شهاب فى مجلة (العربى العلمى) الكويتية بتاريخ نوفمبر 2013

 بدأ الإخوان مونت جولفير Montgolfier brothers the إجراء تجارب على وضع الحيوانات في الفضاء عام 1783 باستخدام بالون به هواء ساخن في مدار عالي ، حيث وضعوا بها أغنام و بط و ديوك. و بعد ذلك باستخدام صواريخ ألمانية استطاعت الولايات المتحدة استخدام كميات محدودة من تلك الصواريخ الألمانية V-2  rockets، حيث أرسلت للفضاء ذباب الفاكهة، و فئران و خنازير و قطط و كلاب و ضفادع و السمك الذهبي و قرود ، و التي وصلت لارتفاع 144000 قدم(44000متر) وذلك عام 1947-1960، حيث تم دراسة تأثير التعرض للإشعاع، دراسات الاستجابة  فسيولوجية physiological response ، أنظمة التعافي _(الإنعاش) recovery systems . و في ذات الوقت قامت أمريكا أيضا باستخدام بالون مأهول بالبشر وعلى ارتفاع كبير وضعت به حشرة الفاكهة.  كما قامت مركبة الفضاء الروسية ساليوت 5 (Salyut 5) في 22/6/1976 بحمل سلاحف و سمك الحمار الوحشي سمك الحمار الوحشي (Danio rerio ) Zebra danio. خلال عام 1990 أرسلت أمريكا للفضاء على متن عدة  رحلات مكوك فضائية فئران و ضفادع و ذباب الفاكهة  و صراصير و قواقع و سمك  مبروك carp سمك كيللى oyster toadfish و ضفدع السمكoyster toadfish وقنفذ بحر sea urchins و سمك  ذيل السيف swordtail fish و بيض فراشة  غجرية gypsy moth و قناديل بحر jellyfish محلول بيض الجمبري( insect eggs  brine shrimp (Artemia salina، و ديدان النيماتودا.

كان أول نظام تدوير مياه لمزارع سمكية، عالي التكنولوجيا، نظام مغلق  recirculation aquaculture system RAS ، أستخدم فى محطة الفضاء الدولية ، و هو مصنوع في اليابان سيستخدم لزراعة سمك كيللي Killifish "medaka" وضع في معمل تجارب ياباني Experiment Module Kibo.  

يتأهب علماء سويديون وألمان لإطلاق 60 سمكة صغيرة جدا إلى الفضاء بهدف دراسة حالة دوار الحركة لديها. والأسماك من فصيلة البلطي (المشطيّات) Tilapia التي تحيا في المياه العذبة للمناطق شبه الاستوائية وتستخدم كغذاء و كذلك كأسماك للزينة، وسوف توضع على متن صاروخ ينطلق  محلقا فوق الدائرة القطبية. وقال توماس هيدكفيست الباحث في مركز إسرنج الفضائي السويدي أن الأسماك ستندفع إلى مسافة 260 كلم في الهواء على متن صاروخ من مرحلتين، يبلغ ارتفاعه 11 مترا، ثم تحلق في ظروف انعدام الجاذبية لمدة ست دقائق.

من اوائل  الدول الى قامت ببحوث على حيوانات فى الفضاء الخارجى روسيا و أمريكا و الصين و اليابان و فرنسا و إيران

الغرض من إرسال أسماك إلى الفضاء:

- دراسة كيف يؤثر انعدام أو قلة الجاذبية microgravity على الحياة البحرية، بما في ذلك سمكة شفافة.

- دراسة على سلسلة الجينوم و تأثرها في الفضاء الخارجي.      

- دراسة تأثير الأضواء بمحاكاة يوم ودورات الليل.

- دراسات على آثار للإشعاع وسبب تحمل الأسماك جرعة إشعاع اكبر مما يتحملها الإنسان..

- دراسة تدهور العظام وضمور العضلات، والبيولوجيا التطورية.

- دراسة تأثر عمليات التكاثر في منطقة انعدام أو نقص الجاذبية، وهل من الممكن للبويضة من الفقس والتربية على متن المحطة.

-دراسة حركة السماك في مناطق نقص و انعدام الجاذبية حيث تأخذ حركة السمك شكل حلقي Loop.

- دراسة على سرعة تكيف الأسماك مع مناطق نقص و انعدام الجاذبية.

- دراسة على كيفية التغذي الذي يجب ضغطة لعدم وجود جاذبية أو ضعفها.

- دراسة الحصيّة الأذنية عضو التوازن الذي يوجد في رأس كل سمكة، للتعرف على أسباب حدوث دوار الحركة لديها دون الأخرى.

- تأثير البقاء لمدد طويلة في الفضاء تمهيدا لإرسال بشر لكواكب بعيدة.

- كذلك تستخدم كنوع من الترفيه بمشاهدتها لرائدات و رواد الفضاء.

 من الأسماك التى تم إرسالها للفضاء:

1- سمكة كيلى  (Oryzias latipes)    Medaka حيث تكون شفافة يمكن لرواد الفضاء ن نرى من خلال أجهزتها .

2- سمكة الضفدع( Opsanus tau) Oyster toadfish

3- السمكة الذهبية( Carassius auratus auratus)  Goldfish

4- سمك الحمار الوحشى (Danio rerio ) Zebra danio

5- اسماك  المبروك Carp

6- سمك  ذيل السيف Xiphophorus hellerii))  Swordtail fish

7-  Fundulus heteroclitus heteroclitus))  Mummichog

8-  جوبى ) Poecilia reticulata)  Guppy

9- البلطيّات (المشطيّات) Tilapia

 أحواض المياه فى مركبة الفضاء :

أحواض السماك بالفضاء عبارة عن نظام تدوير مياه مغلق، تزيل النفايات، مع ضمان الضغط المناسب ومعدلات تدفق الأوكسجين ومرشح البكتيريا خاص ينقي مواد النفايات مثل الأمونيا، كما يوجد إمكانية فقس البيض و تربية ما يصل إلى ثلاثة أجيال في المدار. و أخيرا تم استخدام نظام تدوير مياه مغلق مستخدم فى المزارع السمكية recirculation aquaculture system RAS.

من الظواهر التى اتضحت على الأسماك فى الفضاء الخارجى حيث تضعف أو تنعدم الجاذبية:

-         سرعة تكيف  بعض الأسماك مع ظروف الفضاء الخارجى.

-         تاخذ حركة السمك شكل حلقى loops.

-         تدهور العظام وضمور العضلات،.

-         تحملها لجرعات أشد من الإشعاع الذى يتحمله البشر.

-         تاثر الأذن بمنطقة انعدام الجاذبية مما يؤثر على اتزان السمكة و حركتها.

-         الغذاء السائل صعب التغذى عليه ولهذا يفضل الغذاء الجاف والذى يجب ضغطة فى فم السمكة بواسطة زجاجة بلاستيك.