Astrobotany
জ্যোতির্বিদ্যা হল উদ্ভিদবিজ্ঞানের একটি প্রয়োগকৃত উপ-শাখা যা মহাকাশ পরিবেশে উদ্ভিদের অধ্যয়ন। এটি জ্যোতির্বিদ্যা এবং উদ্ভিদবিজ্ঞানের একটি শাখা। জ্যোতির্বিদ্যা বহির্জাগতিক গাছপালা আবিষ্কারের অধ্যয়নের পাশাপাশি মানুষের দ্বারা মহাকাশে স্থলজ গাছপালার বৃদ্ধি নিয়ে গবেষণা উভয়ই জড়িত। এটি অধ্যয়নের বিষয় হয়ে দাঁড়িয়েছে যে উদ্ভিদগুলি বাইরের মহাকাশে সাধারণত ওজনহীন তবে নির্দিষ্ট স্থান উদ্যানগুলিতে চাপ নিয়ন্ত্রিত পরিবেশে জন্মাতে পারে। মানব মহাকাশ যাত্রার প্রেক্ষাপটে, এগুলি খাদ্য হিসাবে খাওয়া যেতে পারে এবং/অথবা একটি সতেজ পরিবেশ প্রদান করতে পারে। গাছপালা বাতাসে কার্বন ডাই অক্সাইডকে বিপাক করে মূল্যবান অক্সিজেন তৈরি করতে পারে এবং কেবিনের আর্দ্রতা নিয়ন্ত্রণে সহায়তা করতে পারে। মহাকাশে ক্রমবর্ধমান উদ্ভিদ মানব স্পেসফ্লাইট ক্রুদের জন্য একটি মনস্তাত্ত্বিক সুবিধা প্রদান করতে পারে। মহাকাশে উদ্ভিদ উৎপাদনের ক্ষেত্রে প্রথম চ্যালেঞ্জ হল কীভাবে উদ্ভিদকে মাধ্যাকর্ষণ ছাড়াই বৃদ্ধি করা যায়। এটি শিকড়ের বিকাশের উপর মাধ্যাকর্ষণের প্রভাব, উপযুক্ত ধরনের আলো সরবরাহ এবং অন্যান্য চ্যালেঞ্জ সম্পর্কিত সমস্যার মধ্যে পড়ে। বিশেষত, শিকড়ে পুষ্টির সরবরাহের পাশাপাশি পুষ্টির জৈব-ভূ-রাসায়নিক চক্র এবং মাটি-ভিত্তিক স্তরগুলিতে মাইক্রোবায়োলজিকাল মিথস্ক্রিয়া বিশেষভাবে জটিল, তবে হাইপো-এবং মাইক্রো-মাধ্যাকর্ষণের ক্ষেত্রে স্থান চাষকে সম্ভব করে তুলতে দেখা গেছে। মহাকাশচারীদের খাওয়াতে এবং দীর্ঘমেয়াদী মহাকাশ উড্ডয়নের জন্য মনস্তাত্ত্বিক সুবিধা প্রদানের জন্য নাসা মহাকাশে গাছপালা বাড়ানোর পরিকল্পনা করেছে। বহির্জাগতিক উদ্ভিদের লাল প্রান্ত উদ্ভিদের লাল প্রান্ত (ভি. আর. ই) হল নিকট-ইনফ্রারেড তরঙ্গদৈর্ঘ্যের একটি জৈব চিহ্ন যা পৃথিবীর দূরবীক্ষণ পর্যবেক্ষণের মাধ্যমে পর্যবেক্ষণযোগ্য এবং বিবর্তন উদ্ভিজ্জ জীবনকে আরও জটিল করে তোলার সাথে সাথে এর শক্তি বৃদ্ধি পেয়েছে। পৃথিবীতে, এই ঘটনাটি চাঁদের গ্রহের আলো বিশ্লেষণের মাধ্যমে সনাক্ত করা হয়েছে, যা 700 এনএম-এ একটি প্রতিফলন বর্ণালী দেখাতে পারে। 1990 সালে নেচারে প্রকাশিত একটি নিবন্ধে, সাগান ও অন্যান্যরা। গ্যালিলিওর পৃথিবী থেকে নির্গত ইনফ্রারেড আলো সনাক্তকরণকে পৃথিবীতে "ব্যাপক জৈবিক ক্রিয়াকলাপের" প্রমাণ হিসাবে বর্ণনা করেছেন, সালোকসংশ্লেষণের প্রমাণ একটি বিশেষ শক্তিশালী কারণ। পৃথিবীর প্রাথমিক বিকিরণের মডেলিংয়ের মাধ্যমে পৃথিবীর ভি. আর. ই বায়োসিগনেচারের শক্তি বৃদ্ধি মূল্যায়ন করা হয়েছে। অর্ডোভিশিয়ান এবং কার্বনিফেরাস যুগে পৃথিবীতে প্রভাবশালী মস এবং ফার্ন আধুনিক পৃথিবীর উদ্ভিদের তুলনায় 700 এনএম-এ দুর্বল সনাক্তযোগ্য ইনফ্রারেড বিকিরণ স্পাইক তৈরি করে। বহির্জাগতিক উদ্ভিদের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করা জ্যোতির্বিদরা এইভাবে তত্ত্ব দিয়েছেন যে এই একই মডেলগুলি ব্যবহার করে, তাদের নিজ নিজ গোল্ডিলকস অঞ্চলে এক্সোপ্ল্যানেটগুলি বর্তমানে গাছপালা ধারণ করে কিনা তা পরিমাপ করা সম্ভব হতে পারে এবং ভি. আর. ই বায়োসিগনেচারকে মডেল করা ঐতিহাসিক পৃথিবীর বিকিরণের সাথে তুলনা করে এই উদ্ভিদের জটিলতা অনুমান করা যেতে পারে। এক্সোপ্ল্যানেটারি ভি. আর. ই সনাক্তকরণে বেশ কিছু বাধা রয়েছেঃ 2021 সালের ডিসেম্বরে জেমস ওয়েব স্পেস টেলিস্কোপ উৎক্ষেপণের আগে পর্যন্ত, টেলিস্কোপিক প্রযুক্তি এখনও দূরবর্তী এক্সোপ্ল্যানেট সিস্টেমে ভি. আর. ই-এর অবলোহিত বিকিরণের স্পাইকগুলি সনাক্ত করার জন্য যথেষ্ট উন্নত ছিল না। ভারী মেঘের আচ্ছাদন ভিআরই সনাক্তকরণের জন্য ক্ষতিকারক বলে লক্ষ্য করা গেছে, কারণ আরও মেঘের আচ্ছাদন সামগ্রিক আলবেডো বাড়ায়, যা বিকিরণ তরঙ্গদৈর্ঘ্যের বৈচিত্র্য সনাক্ত করা আরও কঠিন করে তোলে। উপরন্তু, মেঘগুলি পৃষ্ঠ পর্যবেক্ষণের জন্য ক্ষতিকারক, যার ফলে পৃথিবীর টেলিস্কোপগুলি থেকে দৃশ্যমান সনাক্তযোগ্য এক্সোপ্ল্যানেটারি ভি. আর. ই-এর জন্য সর্বনিম্ন হিসাবে উপস্থিত 20 শতাংশ গাছপালা আচ্ছাদন এবং মেঘ-মুক্ত পৃষ্ঠের অনুমান করা হয়। কিছু খনিজ হালকা-সংগ্রহকারী সালোকসংশ্লেষক রঞ্জকগুলির মতো একই ধরনের তীক্ষ্ণ প্রান্ত প্রতিফলিত বর্ণালী প্রদর্শন করতে দেখা গেছে। এর মানে হল যে একটি জৈবিক ব্যাখ্যা নিশ্চিত হওয়ার আগে ভিআরই-এর মতো প্রভাবগুলির জন্য খনিজ উত্স অবশ্যই প্রথমে বাতিল করা উচিত। এটি পৃথিবী থেকে অর্জন করা কঠিন হতে পারে কারণ সূক্ষ্ম রেগোলিথ কণা আকারে খনিজগুলি পৃথিবীতে পাওয়া বড় স্ফটিকের তুলনায় বিভিন্ন প্রতিফলিত বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে। একটি পরামর্শ দিয়েছেন সারা সিগার ও অন্যান্যরা। বায়ুমণ্ডলীয় অক্সিজেনের মাত্রা নির্ধারণের জন্য বায়ুমণ্ডলীয় পরিমাপ ব্যবহার করা হয়, যা যদি বেশি হয় তবে অ-জারিত খনিজগুলির পৃষ্ঠের প্রাচুর্যকে বাতিল করে দেবে। উদ্ভিদ অনুসন্ধান 'জ্যোতির্বিদ্যার স্রষ্টা' নামে অভিহিত, গ্যাভ্রিল অ্যাড্রিয়ানোভিচ টিখভ 1945 সালে বহির্জাগতিক উদ্ভিদের অনুসন্ধানকে ঘিরে উদীয়মান ক্ষেত্রকে বর্ণনা করার জন্য এই শব্দটি তৈরি করেছিলেন। মঙ্গল গ্রহে ঝড়ের কারণে যা পৃথিবী থেকে দৃশ্যমান পৃষ্ঠকে অন্ধকার করে দেয়, তিখভের সমসাময়িকরা প্রায়শই পৃথিবীর মৌসুমী উদ্ভিদের রঙের পরিবর্তনের সাথে তুলনীয় মঙ্গলের উদ্ভিদের অস্তিত্বে বিশ্বাস করতেন। 1914, 1918 এবং 1921 সালে চাঁদের ভূ-আলো পরীক্ষা করে টিখভ টেলিস্কোপিক রঙিন ফিল্টার ব্যবহার করে আবিষ্কার করেছিলেন যে মঙ্গলের পৃষ্ঠে ক্লোরোফিলগুলি সনাক্ত করা যায় না, যার ফলে তিনি অনুমান করেছিলেন যে মঙ্গলের গাছপালার বৈশিষ্ট্য সম্ভবত নীল রঙের হতে পারে, যা বেশিরভাগ শসা এবং লাইকেন দ্বারা গঠিত। জ্যোতির্বিদ্যা সম্পর্কে টিখভের গবেষণা পরে মহাকাশে ক্রমবর্ধমান উদ্ভিদ নিয়ে গবেষণায় পরিণত হয়, বা বহির্জাগতিক পরিস্থিতিতে উদ্ভিদের বৃদ্ধির সম্ভাবনা প্রদর্শন করে (বিশেষ করে মঙ্গল ও সাইবেরিয়ার জলবায়ুর তুলনা করে), তবে তিনিই প্রথম পরিচিত জ্যোতির্বিজ্ঞানী যিনি একটি বহির্জাগতিক উপগ্রহে উদ্ভিদের মাত্রা পরিমাপ করার চেষ্টা করার জন্য রঙ ব্যবহার করেছিলেন। গ্যালিলিওর 1990 সালের ফ্লাই-বাই পৃথিবীর উপর ভিআরই প্রভাব প্রদর্শনের পরে, বহির্জাগতিক উদ্ভিদের প্রতি জ্যোতির্বৈজ্ঞানিক আগ্রহ মূলত ভিআরই সনাক্তকরণের সম্ভাব্যতা পরীক্ষা করার দিকে মনোনিবেশ করেছে এবং বেশ কয়েকটি প্রকল্প প্রস্তাব করা হয়েছেঃ ইউরোপীয় স্পেস এজেন্সি ডারউইন প্রকল্প এবং নাসা টেরেস্ট্রিয়াল প্ল্যানেট ফাইন্ডার উভয়কেই এমন প্রকল্প হিসাবে উল্লেখ করা হয়েছিল যা যথাক্রমে 2007 এবং 2011 সালে বাতিল হওয়ার আগে এক্সোপ্ল্যানেটারি ভিআরই জৈব স্বাক্ষর বিশ্লেষণ করতে পারে। 2028 সালে উৎক্ষেপণ করা ই. এস. ও এক্সট্রিমলি লার্জ টেলিস্কোপটিকে আরেকটি টেলিস্কোপ হিসাবেও উল্লেখ করা হয়েছে যা এক্সোপ্ল্যানেটারি ভি. আর. ই বায়োসিগনেচার সনাক্ত করতে সক্ষম হবে। ভবিষ্যতের নাসা স্পেস টেলিস্কোপ, যেমন হ্যাবিটেবল এক্সোপ্ল্যানেট ইমেজিং মিশন, ভি. আর. ই বায়োসিগনেচার পরীক্ষা করার ক্ষমতা নিয়ে পরিকল্পনা করা হয়েছে। জেমস ওয়েব স্পেস টেলিস্কোপ 2021 সাল থেকে ট্র্যাপিস্ট-1 এক্সোপ্ল্যানেট সিস্টেমে একটি ভিআরই বায়োসিগনেচার সহ বায়ুমণ্ডলীয় তথ্য সংগ্রহের মাধ্যমে বহির্জাগতিক উদ্ভিদের লক্ষণগুলির জন্য অনুসন্ধান করছে, যা ট্র্যাপিস্ট-1-এর এক্সোপ্ল্যানেটগুলি তারার মুখের উপর দিয়ে যাওয়ার সময় দৃশ্যমান হয়। নাসা ট্র্যাপিস্ট-1-এর তিনটি পাথুরে এক্সোপ্ল্যানেটকে (1ই, 1এফ এবং 1জি) তরল জলের (এবং অন্যান্য জৈবিক পদার্থ, যেমন গাছপালা) বাসযোগ্য অঞ্চলের মধ্যে বিচার করেছে। ডান্ডি বিশ্ববিদ্যালয়ের অধ্যাপক জন অ্যালবার্ট রেভেনের মতে, বহির্জাগতিক উদ্ভিদের চরিত্রের সঠিক বর্ণনা অত্যন্ত অনুমানমূলক, তবে "কঠিন পদার্থবিজ্ঞান এবং বায়ুমণ্ডলীয় রসায়ন" নীতি অনুসরণ করে। বহির্জাগতিক উদ্ভিদের বৈশিষ্ট্য নির্ধারণকারী একটি কারণ হল সিস্টেমের কেন্দ্রে নক্ষত্র। সূর্য একটি জি-টাইপ প্রধান-ক্রমের তারা, যা ক্লোরোফিল সালোকসংশ্লেষণের জন্য শর্ত প্রদান করে এবং বিকিরণের মাত্রা যা বাতাসের মতো বায়ুমণ্ডলীয় পরিস্থিতি পরিচালনা করে, বিবর্তনীয় বিকাশকে প্রভাবিত করে। ট্র্যাপিস্ট-1 একটি অতি-শীতল লাল বামন তারা, যা সূর্যের প্রায় অর্ধেক শক্তি সরবরাহ করে, যা জ্যোতির্বৈজ্ঞানিক অনুমানের দিকে পরিচালিত করে যে ট্র্যাপিস্ট-1 এক্সোপ্ল্যানেট সিস্টেমে গাছপালা অনেক গাঢ় হতে পারে, এমনকি মানুষের চোখের জন্য কালোও হতে পারে। অন্যদিকে, সিগমা বোটিসের মতো এফ-টাইপ প্রধান-ক্রমের তারাগুলি তার এক্সোপ্ল্যানেট সিস্টেমের মধ্যে হলুদ-রঙযুক্ত বা নীল-রঙযুক্ত বহির্জাগতিক উদ্ভিদের বৃদ্ধিকে উৎসাহিত করার জন্য অনুমান করা হয়েছে, যাতে তারার দ্বারা নির্গত উচ্চ মাত্রার নীল ফোটনগুলি প্রতিফলিত হয়। মহাকাশে উদ্ভিদের বৃদ্ধি মহাকাশ পরিবেশে উদ্ভিদের প্রতিক্রিয়া অধ্যয়ন জ্যোতির্বিদ্যা গবেষণার আরেকটি বিষয়। মহাকাশে, উদ্ভিদগুলি মাইক্রোগ্র্যাভিটি, আয়নাইজিং রেডিয়েশন এবং অক্সিডেটিভ স্ট্রেস সহ পৃথিবীতে পাওয়া যায় না এমন অনন্য পরিবেশগত চাপের মুখোমুখি হয়। পরীক্ষাগুলি দেখিয়েছে যে এই চাপ সৃষ্টিকারী উপাদানগুলি উদ্ভিদের বিপাক প্রক্রিয়ায় জিনগত পরিবর্তন ঘটায়। জিনগত অভিব্যক্তির পরিবর্তনগুলি দেখায় যে উদ্ভিদগুলি একটি মহাকাশ পরিবেশে আণবিক স্তরে সাড়া দেয়। মহাকাশ এবং অন্যান্য গ্রহ, প্রাথমিকভাবে মঙ্গল গ্রহে জীবন সমর্থন ব্যবস্থা তৈরির চ্যালেঞ্জগুলির ক্ষেত্রে অ্যাস্ট্রোবোট্যানিকাল গবেষণা প্রয়োগ করা হয়েছে। রাশিয়ান বিজ্ঞানী কনস্ট্যান্টিন সিওলকোভস্কি প্রথম ব্যক্তিদের মধ্যে একজন যিনি মহাকাশ কৃষি ব্যবস্থায় সালোকসংশ্লেষক জীবনকে একটি সম্পদ হিসাবে ব্যবহার করার বিষয়ে আলোচনা করেছিলেন। বিংশ শতাব্দীর গোড়ার দিক থেকে মহাকাশে উদ্ভিদ চাষ সম্পর্কে অনুমান করা হচ্ছে। 1945 সালে সোভিয়েত জ্যোতির্বিজ্ঞানী এবং জ্যোতির্বিদ্যার পথপ্রদর্শক গ্যাভ্রিল অ্যাড্রিয়ানোভিচ তিখভ প্রথম অ্যাস্ট্রোবোটানি শব্দটি ব্যবহার করেন। তিখভকে জ্যোতির্বিদ্যার জনক হিসাবে বিবেচনা করা হয়। মহাকাশ পরিবেশে ক্রমবর্ধমান পৃথিবীর উদ্ভিদ এবং অন্যান্য গ্রহে উদ্ভিদ জীবনের অনুসন্ধান উভয় ক্ষেত্রেই গবেষণা পরিচালিত হয়েছে। বীজ মহাকাশে প্রথম জীবগুলি ছিল "বিশেষভাবে বিকশিত বীজের প্রজাতি" যা 1946 সালের 9ই জুলাই মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের উৎক্ষেপণ করা ভি-2 রকেটে উৎক্ষেপণ করা হয়েছিল। এই নমুনাগুলি উদ্ধার করা যায়নি। মহাকাশে প্রথম বীজ উৎক্ষেপণ করা হয় এবং সফলভাবে পুনরুদ্ধার করা হয় 1946 সালের 30শে জুলাই ভুট্টার বীজ উৎক্ষেপণ করা হয়, যা শীঘ্রই রাই এবং তুলো দ্বারা অনুসরণ করা হয়। এই প্রাথমিক সাব-অরবিটাল জৈবিক পরীক্ষাগুলি হার্ভার্ড বিশ্ববিদ্যালয় এবং নেভাল রিসার্চ ল্যাবরেটরি দ্বারা পরিচালিত হয়েছিল এবং জীবন্ত টিস্যুতে বিকিরণের এক্সপোজার নিয়ে উদ্বিগ্ন ছিল। 1971 সালে অ্যাপোলো 14-এ 500টি গাছের বীজ (লোবললি পাইন, সাইকামোর, সুইটগাম, রেডউড এবং ডগলাস ফার) চাঁদের চারপাশে উড়ানো হয়েছিল। এই চাঁদের গাছগুলি রোপন করা হয়েছিল এবং পৃথিবীতে নিয়ন্ত্রণ সহ উত্থিত হয়েছিল যেখানে কোনও পরিবর্তন সনাক্ত করা যায়নি। উদ্ভিদ 1982 সালে, সোভিয়েত সালিয়াত 7 মহাকাশ স্টেশনের কর্মীরা লিথুয়ানিয়ান বিজ্ঞানীদের (আলফোনসাস মার্কিস এবং অন্যান্য) দ্বারা প্রস্তুত একটি পরীক্ষা পরিচালনা করে এবং ফিটন-3 পরীক্ষামূলক মাইক্রো-গ্রিনহাউস যন্ত্রপাতি ব্যবহার করে কিছু আরাবিডপসিস বৃদ্ধি করে, এইভাবে মহাকাশে ফুল এবং বীজ উৎপাদনকারী প্রথম উদ্ভিদ হয়ে ওঠে। একটি স্কাইল্যাব পরীক্ষা ধান গাছের উপর মাধ্যাকর্ষণ এবং আলোর প্রভাব অধ্যয়ন করে। এসভিইটি-2 স্পেস গ্রিনহাউস 1997 সালে মহাকাশ স্টেশন মির-এ সফলভাবে বীজ থেকে বীজ উদ্ভিদ বৃদ্ধি অর্জন করে। বায়োন 5 ডাকাস ক্যারোটা এবং বায়োন 7 ভুট্টা (ওরফে ভুট্টা) বহন করত। আন্তর্জাতিক মহাকাশ স্টেশনে উদ্ভিদ গবেষণা অব্যাহত ছিল। আইএসএস এক্সপিডিশন 4-এ জৈববস্তুপুঞ্জ উৎপাদন ব্যবস্থা ব্যবহার করা হয়েছিল। ভেজিটেবল প্রোডাকশন সিস্টেম (ভেজি) সিস্টেমটি পরে আইএসএস-এ ব্যবহার করা হয়েছিল। মহাকাশে যাওয়ার আগে ভেজি-তে পরীক্ষিত উদ্ভিদের মধ্যে ছিল লেটুস, সুইস চার্ড, মূলা, চীনা বাঁধাকপি এবং মটর। রেড রোমেইন লেটুস এক্সপিডিশন 40-এ মহাকাশে চাষ করা হয়েছিল যা পরিপক্ক হওয়ার পরে কাটা হয়েছিল, হিমায়িত হয়েছিল এবং পৃথিবীতে পরীক্ষা করা হয়েছিল। এক্সপিডিশন 44-এর সদস্যরা প্রথম মার্কিন নভোচারী হিসেবে 2015 সালের 10ই আগস্ট মহাকাশে জন্মানো উদ্ভিদ খেয়েছিলেন, যখন তাদের লাল রোমেইনের ফসল কাটা হয়েছিল। 2003 সাল থেকে রাশিয়ান মহাকাশচারীরা তাদের ফসলের অর্ধেক খাচ্ছেন এবং বাকি অর্ধেক আরও গবেষণার দিকে যাচ্ছে। 2012 সালে, নাসার মহাকাশচারী ডোনাল্ড পেটিটের তত্ত্বাবধানে আইএসএস-এ একটি সূর্যমুখী প্রস্ফুটিত হয়। 2016 সালের জানুয়ারিতে, মার্কিন নভোচারীরা ঘোষণা করেছিলেন যে আইএসএস-এ একটি জিনিয়া প্রস্ফুটিত হয়েছে। 2018 সালে ভেজি-3 পরীক্ষাটি উদ্ভিদের বালিশ এবং শিকড়ের মাদুর দিয়ে পরীক্ষা করা হয়েছিল। লক্ষ্যগুলির মধ্যে একটি হল নাবিকদের ব্যবহারের জন্য খাদ্য উৎপাদন করা। এই সময়ে পরীক্ষিত ফসলের মধ্যে রয়েছে বাঁধাকপি, লেটুস এবং মিজুনা। মহাকাশে উৎপাদিত পরিচিত স্থলজ উদ্ভিদের মধ্যে রয়েছেঃ আরাবিডোপসিস (থেল ক্রেস) বোক চয় (টোকিও বেকানা) (চীনা বাঁধাকপি) টিউলিপ কালানচো ফ্লেক্স পেঁয়াজ, মটর, মূলা, লেটুস, গম, রসুন, শসা, পার্সলে, আলু এবং ডিল দারুচিনি বেসিল বাঁধাকপি জিনিয়া হাইব্রিডা ('প্রফিউশন' ভার)। লাল রোমেইন লেটুস ('আউটরেডজিয়াস' ভার।) সূর্যমুখী সেরাটোপটেরিস রিচার্ডি ব্র্যাচিপোডিয়াম ডিস্ট্যাচিয়ন তামাক এবং মর্নিং গ্লোরির মতো কিছু গাছ সরাসরি মহাকাশে জন্মায়নি, তবে মহাকাশ পরিবেশের অধীনে রয়েছে এবং তারপর পৃথিবীতে অঙ্কুরিত ও উত্থিত হয়েছে। মহাকাশে জীবন সহায়তার জন্য উদ্ভিদ শৈবাল মানব-উদ্ভিদ জীবন সমর্থন ব্যবস্থার জন্য প্রথম প্রার্থী ছিল। 1950 এবং 1960-এর দশকে প্রাথমিক গবেষণায় ক্লোরেলা, অ্যানাসিস্টিস, সিনেকোসিস্টিস, সিনেডেসমাস, সিনেকোকোকাস এবং স্পিরুলিনা প্রজাতি ব্যবহার করা হয়েছিল যাতে আলোকসংশ্লেষক জীবগুলিকে বন্ধ সিস্টেমে সাইক্লিংয়ের জন্য কীভাবে ব্যবহার করা যেতে পারে তা অধ্যয়ন করা যায়। পরবর্তীকালে রাশিয়ার বি. আই. ও. এস প্রোগ্রাম এবং মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের সি. ই. এল. এস. এস প্রোগ্রামের মাধ্যমে গবেষণা বায়ুমণ্ডলীয় নিয়ন্ত্রক, বর্জ্য পুনর্ব্যবহারকারী এবং টেকসই মিশনের জন্য খাদ্যের ভূমিকা পূরণের জন্য উচ্চতর উদ্ভিদের ব্যবহার তদন্ত করে। সর্বাধিক অধ্যয়ন করা ফসলগুলির মধ্যে রয়েছে গম, আলু এবং ধানের মতো শ্বেতসার ফসল; সয়া, চিনাবাদাম এবং সাধারণ শিমের মতো প্রোটিন সমৃদ্ধ ফসল; এবং লেটুস, স্ট্রবেরি এবং কালির মতো অন্যান্য পুষ্টি-বর্ধক ফসল। বদ্ধ ব্যবস্থায় সর্বোত্তম বৃদ্ধির অবস্থার জন্য পরীক্ষার জন্য নির্দিষ্ট ফসলের জন্য প্রয়োজনীয় পরিবেশগত পরামিতি (যেমন স্বল্প-দিনের বনাম দীর্ঘ-দিনের ফসলের জন্য ভিন্ন হালকা সময়কাল) এবং জীবন সমর্থন ব্যবস্থার বৃদ্ধির জন্য সর্বোত্তম উপযুক্ত চাষ উভয় ক্ষেত্রেই গবেষণার প্রয়োজন রয়েছে। মহাকাশে মানব-উদ্ভিদ জীবন সমর্থন ব্যবস্থার পরীক্ষাগুলি পৃথিবীতে সঞ্চালিত অনুরূপ পরীক্ষা এবং মহাকাশে উদ্ভিদের বৃদ্ধির উপর মাইক্রো-মাধ্যাকর্ষণ পরীক্ষার তুলনায় তুলনামূলকভাবে কম। মহাকাশে সঞ্চালিত প্রথম লাইফ সাপোর্ট সিস্টেম পরীক্ষার মধ্যে গম, আলু এবং দৈত্য ডাকউইড (স্পাইরোডেলা পলির্হিজা) এর সাথে গ্যাস বিনিময় পরীক্ষা অন্তর্ভুক্ত ছিল। ছোট আকারের প্রকল্পগুলি, কখনও কখনও "সালাদ মেশিন" হিসাবে উল্লেখ করা হয়, মহাকাশচারীদের খাদ্যতালিকাগত পরিপূরক হিসাবে তাজা পণ্য সরবরাহ করতে ব্যবহৃত হয়েছে। সীমিত পরিবেশে মানুষের মানসিক সুস্থতার উপর গাছপালা রাখার প্রভাবগুলি তদন্ত করার জন্য ভবিষ্যতের গবেষণার পরিকল্পনা করা হয়েছে। আরও সাম্প্রতিক গবেষণা এই জীবন সমর্থন ব্যবস্থাগুলিকে অন্যান্য গ্রহে, প্রাথমিকভাবে মঙ্গলের ঘাঁটিতে এক্সট্রপোলেট করার উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করেছে। "মডুলার বায়োস্ফিয়ার" নামে পরিচিত ইন্টারলকিং ক্লোজড সিস্টেমগুলি মঙ্গলের পৃষ্ঠে চার থেকে পাঁচ ব্যক্তির ক্রুদের সমর্থন করার জন্য প্রোটোটাইপ করা হয়েছে। এই শিবিরগুলি স্ফীত গ্রিনহাউস এবং ঘাঁটি হিসাবে ডিজাইন করা হয়েছে। তারা বৃদ্ধির স্তর এবং বর্জ্য জল শোধনের জন্য মঙ্গলের মাটি ব্যবহার করবে বলে আশা করা হচ্ছে, এবং বিশেষ করে গ্রহের বাইরের জীবনের জন্য বিকশিত ফসলের চাষ। মঙ্গলের চাঁদ ফোবোসকে সম্পদের ভিত্তি হিসাবে ব্যবহার করার বিষয়েও আলোচনা হয়েছে, সম্ভাব্যভাবে পৃষ্ঠ থেকে হিমায়িত জল এবং কার্বন ডাই অক্সাইড খনন করা এবং অবশেষে স্বায়ত্তশাসিত বৃদ্ধি চেম্বারের জন্য ফাঁপা গর্ত ব্যবহার করা যা খনির মিশনের সময় কাটা যেতে পারে। উদ্ভিদ গবেষণা উদ্ভিদবিদ্যা ও উদ্যানবিদ্যার অন্যান্য ক্ষেত্রে উদ্ভিদ গবেষণার ফলে প্রয়োজনীয় তথ্য পাওয়া গেছে। সি. ই. এল. এস. এস এবং এ. এল. এস উভয় কর্মসূচিতে নাসা দ্বারা হাইড্রোপোনিক্স ব্যবস্থার উপর ব্যাপক গবেষণা সফলভাবে করা হয়েছিল, পাশাপাশি বিভিন্ন ফসল প্রজাতির জন্য বর্ধিত ফটোপেরিয়ড এবং আলোর তীব্রতার প্রভাবও ছিল। গবেষণার ফলে অভ্যন্তরীণ ফসল ব্যবস্থা দ্বারা পূর্বে যা অর্জন করা হয়েছিল তার চেয়ে বেশি ফলন হয়েছে। বন্ধ ব্যবস্থায় গ্যাস বিনিময় এবং উদ্ভিদের উদ্বায়ী ঘনত্বের নিবিড় অধ্যয়নের ফলে কার্বন ডাই অক্সাইড এবং ইথিলিনের মতো গ্যাসের চরম মাত্রায় উদ্ভিদের প্রতিক্রিয়া সম্পর্কে ধারণা বৃদ্ধি পায়। ক্লোজড লাইফ সাপোর্ট সিস্টেম গবেষণায় এল. ই. ডি-র ব্যবহার অভ্যন্তরীণ ক্রমবর্ধমান ক্রিয়াকলাপে এল. ই. ডি-র ব্যবহার বৃদ্ধি করতে প্ররোচিত করে। উদ্ভিদ নিয়ে কিছু পরীক্ষার মধ্যে রয়েছেঃ বায়োন স্যাটেলাইট বায়োমাস প্রোডাকশন সিস্টেম, আইএসএস ভেজিটেবল প্রোডাকশন সিস্টেমে (ভেজি), আইএসএস-এ। এসভিইটি এসভিইটি-2, মির জাহাজে। অ্যাডভাস্ক ট্যাগস, আইএসএস-এ। উদ্ভিদ বৃদ্ধি/উদ্ভিদ ফটোট্রপিজম, স্কাইল্যাব মরূদ্যান উদ্ভিদ বৃদ্ধি ইউনিট প্ল্যান্ট সিগন্যালিং (এস. টি. এস-135) উদ্ভিদ বৃদ্ধি পরীক্ষা (এস. টি. এস-95) নাসা ক্লিন এয়ার স্টাডি ইকোস্ট্রিস, 2018 পরীক্ষার ফলাফল মাইক্রো-মাধ্যাকর্ষণ, মহাকাশ পরিস্থিতি বনাম পৃথিবীর অবস্থার মধ্যে উদ্ভিদের বৃদ্ধি এবং বিতরণের তুলনা কীভাবে হয় তার উপর বেশ কয়েকটি পরীক্ষা-নিরীক্ষা করা হয়েছে। এটি বিজ্ঞানীদের অনুসন্ধান করতে সক্ষম করে যে নির্দিষ্ট উদ্ভিদের বৃদ্ধির ধরণগুলি সহজাত বা পরিবেশগতভাবে চালিত কিনা। উদাহরণস্বরূপ, অ্যালান এইচ ব্রাউন 1983 সালে স্পেস শাটল কলম্বিয়ায় চারা চলাচল পরীক্ষা করেছিলেন। কক্ষপথে থাকাকালীন সূর্যমুখী চারার নড়াচড়া রেকর্ড করা হয়েছিল। তারা পর্যবেক্ষণ করেছেন যে মাধ্যাকর্ষণের অভাব সত্ত্বেও চারা এখনও ঘূর্ণন বৃদ্ধি এবং প্রদক্ষিণ অনুভব করে, যা দেখায় যে এই আচরণগুলি অন্তর্নির্মিত। অন্যান্য পরীক্ষায় দেখা গেছে যে কম মাধ্যাকর্ষণ অবস্থায়ও উদ্ভিদের মাধ্যাকর্ষণ প্রদর্শন করার ক্ষমতা রয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, ইএসএর ইউরোপীয় মডুলার কাল্টিভেশন সিস্টেম উদ্ভিদের বৃদ্ধির সাথে পরীক্ষা-নিরীক্ষা সক্ষম করে; একটি ক্ষুদ্র গ্রীনহাউস হিসাবে কাজ করে, আন্তর্জাতিক মহাকাশ স্টেশনের বিজ্ঞানীরা পরিবর্তনশীল-মাধ্যাকর্ষণ পরিস্থিতিতে গাছপালা কীভাবে প্রতিক্রিয়া দেখায় তা তদন্ত করতে পারে। গ্রেভি-1 পরীক্ষা (2008) ই. এম. সি. এস-কে ব্যবহার করে ডালের চারার বৃদ্ধি এবং ক্যালসিয়াম-নির্ভর পথে অ্যামাইলোপ্লাস্টের গতিবিধি অধ্যয়ন করে। এই পরীক্ষার ফলাফলে দেখা গেছে যে, গাছগুলি খুব নিম্ন স্তরেও মাধ্যাকর্ষণের দিক অনুধাবন করতে সক্ষম হয়েছিল। ই. এম. সি. এস-এর সাথে পরবর্তী একটি পরীক্ষায় 768টি ডালের চারা কেন্দ্রত্যাগে রাখা হয় বিভিন্ন মহাকর্ষীয় পরিবর্তনকে উদ্দীপিত করার জন্য; এই পরীক্ষা, গ্রাভি-2 (2014), দেখায় যে গাছগুলি বিভিন্ন মাধ্যাকর্ষণ স্তরে বেড়ে ওঠার সময় শিকড়ের বৃদ্ধির দিকে ক্যালসিয়াম সংকেত পরিবর্তন করে। একটি নির্দিষ্ট বৃদ্ধির আচরণের বিপরীতে সামগ্রিক উদ্ভিদের বৃদ্ধির ধরণ পর্যবেক্ষণের ক্ষেত্রে অনেক পরীক্ষার আরও সাধারণ পদ্ধতি রয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, কানাডিয়ান স্পেস এজেন্সির এই ধরনের একটি পরীক্ষায় দেখা গেছে যে, পৃথিবী-আবদ্ধ চারাগুলির তুলনায় মাধ্যাকর্ষণ-বিরোধী মহাকাশ পরিবেশে সাদা স্প্রুস চারাগুলি ভিন্নভাবে বৃদ্ধি পেয়েছে; মহাকাশ চারাগুলি অঙ্কুর এবং সূঁচ থেকে বর্ধিত বৃদ্ধি প্রদর্শন করেছে এবং পৃথিবী-আবদ্ধ নিয়ন্ত্রণ গোষ্ঠীর তুলনায় এলোমেলোভাবে অ্যামাইলোপ্লাস্ট বিতরণও করেছে। জনপ্রিয় সংস্কৃতিতে বিজ্ঞান কল্পকাহিনী সাহিত্য ও চলচ্চিত্রে জ্যোতির্বিদ্যার বেশ কয়েকটি স্বীকৃতি রয়েছে। 1972 সালের চলচ্চিত্র সাইলেন্ট রানিং-এ বলা হয়েছে যে, ভবিষ্যতে পৃথিবীর সমস্ত উদ্ভিদ জীবন বিলুপ্ত হয়ে গেছে। ভ্যালি ফোর্জ নামে একটি বড় মহাকাশযানের সাথে সংযুক্ত বিশাল, গ্রিনহাউসের মতো জিওডেসিক গম্বুজের একটি সিরিজে যতটা সম্ভব নমুনা সংরক্ষণ করা হয়েছে, যা বর্তমানে শনির কক্ষপথের ঠিক বাইরে আমেরিকান এয়ারলাইন্সের মহাকাশ মালবাহী জাহাজের একটি বহরের অংশ গঠন করে। চার্লস শেফিল্ডের 1989 সালের উপন্যাস প্রোটিয়াস আনবাউন্ড-এ জৈব জ্বালানি হিসাবে একটি বিশাল ফাঁপা "গ্রহ"-এ ঝুলন্ত শৈবালের ব্যবহারের কথা উল্লেখ করা হয়েছে, যা একটি বদ্ধ শক্তি ব্যবস্থা তৈরি করে। 2009 সালের চলচ্চিত্র অবতারে একজন জীববিজ্ঞানী ডাঃ গ্রেস অগাস্টিনকে দেখানো হয়েছে, যিনি প্যান্ডোরার উদ্ভিদের উপর প্রথম জ্যোতির্বৈজ্ঞানিক পাঠ্য লিখেছিলেন। অ্যান্ডি ওয়েয়ারের 2011 সালের বই এবং 2015 সালের চলচ্চিত্র দ্য মার্টিয়ান উদ্ভিদবিজ্ঞানী মার্ক ওয়াটনির বীরত্বপূর্ণ বেঁচে থাকার বিষয়টি তুলে ধরেছে, যিনি মঙ্গলে আটকা পড়ার সময় খাবারের জন্য আলু চাষ করতে তাঁর উদ্যানতত্ত্বের পটভূমি ব্যবহার করেন। আরও দেখুন মহাকাশ চাষ রেফারেন্স উদ্ভিদবিজ্ঞানের শাখা জ্যোতির্বিদ্যা