Astrobotany
खगोल वनस्पति विज्ञान वनस्पति विज्ञान का एक अनुप्रयुक्त उप-विषय है जो अंतरिक्ष वातावरण में पौधों का अध्ययन है। यह खगोल जीव विज्ञान और वनस्पति विज्ञान की एक शाखा है। खगोल वनस्पति विज्ञान अलौकिक वनस्पति की खोज के अध्ययन के साथ-साथ मनुष्यों द्वारा बाहरी अंतरिक्ष में स्थलीय वनस्पति के विकास में अनुसंधान दोनों से संबंधित है। यह अध्ययन का विषय रहा है कि पौधों को बाहरी अंतरिक्ष में आमतौर पर विशिष्ट अंतरिक्ष उद्यानों में भार रहित लेकिन दबाव नियंत्रित वातावरण में उगाया जा सकता है। मानव अंतरिक्ष उड़ान के संदर्भ में, उन्हें भोजन के रूप में खाया जा सकता है और/या एक ताज़ा वातावरण प्रदान किया जा सकता है। पौधे मूल्यवान ऑक्सीजन का उत्पादन करने के लिए हवा में कार्बन डाइऑक्साइड का चयापचय कर सकते हैं, और केबिन आर्द्रता को नियंत्रित करने में मदद कर सकते हैं। अंतरिक्ष में पौधों को उगाने से मानव अंतरिक्ष उड़ान दल को मनोवैज्ञानिक लाभ मिल सकता है। अंतरिक्ष में पौधों को उगाने में पहली चुनौती यह है कि बिना गुरुत्वाकर्षण के पौधों को कैसे उगाया जाए। यह जड़ के विकास पर गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव, उचित प्रकार की रोशनी प्रदान करने और अन्य चुनौतियों के संबंध में कठिनाइयों का सामना करता है। विशेष रूप से, जड़ को पोषक तत्वों की आपूर्ति के साथ-साथ पोषक जैव-भूरासायनिक चक्र, और मिट्टी-आधारित सब्सट्रेट में सूक्ष्म जीववैज्ञानिक अंतःक्रिया विशेष रूप से जटिल हैं, लेकिन हाइपो-और सूक्ष्म-गुरुत्वाकर्षण में अंतरिक्ष खेती को संभव बनाने के लिए दिखाया गया है। नासा की योजना अंतरिक्ष यात्रियों को खिलाने में मदद करने और दीर्घकालिक अंतरिक्ष उड़ान के लिए मनोवैज्ञानिक लाभ प्रदान करने के लिए अंतरिक्ष में पौधे उगाने की है। वनस्पति का लाल किनारा वनस्पति का लाल किनारा (वी. आर. ई.) निकट-अवरक्त तरंग दैर्ध्य का एक जैव संकेत है जो पृथ्वी के दूरबीन अवलोकन के माध्यम से देखा जा सकता है, और इसकी ताकत में वृद्धि हुई है क्योंकि विकास ने वनस्पति जीवन को अधिक जटिल बना दिया है। पृथ्वी पर, इस घटना का पता चंद्रमा पर ग्रहों की चमक के विश्लेषण के माध्यम से लगाया गया है, जो एक परावर्तन स्पेक्ट्रम दिखा सकता है जो 700 एनएम पर बढ़ता है। 1990 में नेचर में प्रकाशित एक लेख में, सागन और अन्य। गैलीलियो द्वारा पृथ्वी से निकलने वाले अवरक्त प्रकाश की खोज को पृथ्वी पर "व्यापक जैविक गतिविधि" के प्रमाण के रूप में वर्णित किया गया है, जिसमें प्रकाश संश्लेषण का प्रमाण विशेष रूप से एक मजबूत कारक है। पृथ्वी के वी. आर. ई. बायोसिग्नेचर की शक्ति में वृद्धि का आकलन प्रारंभिक पृथ्वी विकिरण के मॉडलिंग के माध्यम से किया गया है। मॉस और फर्न, जो ऑर्डोविशियन और कार्बोनिफेरस काल में पृथ्वी पर प्रमुख थे, आधुनिक पृथ्वी वनस्पति की तुलना में 700 एनएम पर कमजोर पता लगाने योग्य अवरक्त विकिरण स्पाइक्स का उत्पादन करते हैं। इस प्रकार परग्रहीय वनस्पति पर ध्यान केंद्रित करने वाले खगोलविदों ने यह सिद्धांत दिया है कि इन समान मॉडलों का उपयोग करके, यह मापना संभव हो सकता है कि क्या उनके संबंधित गोल्डीलॉक्स क्षेत्रों में एक्सोप्लैनेट वर्तमान में वनस्पति रखते हैं, और वी. आर. ई. बायोसिग्नेचर की तुलना ऐतिहासिक पृथ्वी विकिरण के मॉडल से करके, इस वनस्पति की जटिलता का अनुमान लगाया जा सकता है। एक्सोप्लैनेटरी वी. आर. ई. का पता लगाने में कई बाधाएं हैंः पृथ्वी के वी. आर. ई. का गैलीलियो का पता लगाने में उपग्रह की पृथ्वी से भौतिक निकटता से सुविधा हुई थी; दिसंबर 2021 में जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप के प्रक्षेपण तक, दूरबीन तकनीक अभी तक दूर के एक्सोप्लैनेट सिस्टम में वी. आर. ई. के इन्फ्रारेड विकिरण स्पाइक्स का पता लगाने के लिए पर्याप्त उन्नत नहीं थी। भारी बादल आवरण को वी. आर. ई. का पता लगाने के लिए हानिकारक माना गया है, क्योंकि अधिक बादल आवरण समग्र एल्बिडो को बढ़ाता है, जिससे विकिरण तरंग दैर्ध्य विविधता का पता लगाना अधिक कठिन हो जाता है। इसके अलावा, बादल सतह के अवलोकन के लिए हानिकारक हैं, जिससे पृथ्वी पर दूरबीनों से दिखाई देने वाले पता लगाने योग्य एक्सोप्लैनेटरी वी. आर. ई. के लिए न्यूनतम के रूप में मौजूद 20 प्रतिशत वनस्पति आवरण और बादल मुक्त सतह का अनुमान लगाया जाता है। कुछ खनिजों को प्रकाश-कटाई प्रकाश संश्लेषक वर्णकों के समान तेज धार परावर्तक स्पेक्ट्रा प्रदर्शित करने के लिए दिखाया गया है। इसका मतलब है कि जैविक व्याख्या की पुष्टि होने से पहले वी. आर. ई. जैसे प्रभावों के लिए खनिज उत्पत्ति को खारिज किया जाना चाहिए। इसे पृथ्वी से प्राप्त करना मुश्किल हो सकता है क्योंकि सूक्ष्म रेगोलिथ कण रूप में खनिज पृथ्वी पर पाए जाने वाले बड़े क्रिस्टल रूपों की तुलना में अलग-अलग परावर्तक विशेषताओं को प्रदर्शित करते हैं। सारा सीगर और अन्य लोगों द्वारा दिया गया एक सुझाव। वायुमंडलीय ऑक्सीजन के स्तर को निर्धारित करने के लिए वायुमंडलीय माप का उपयोग करना है, जो यदि अधिक है तो गैर-ऑक्सीकृत खनिजों की सतह की प्रचुरता को खारिज कर देगा। वनस्पति खोजों को 'खगोल वनस्पति विज्ञान का निर्माता' कहा जाता है, गैवरिल एड्रियानोविच टिखोव ने 1945 में अलौकिक वनस्पति की खोज के आसपास उभरते क्षेत्र का वर्णन करने के लिए यह शब्द गढ़ा। मंगल ग्रह पर तूफानों के कारण जो पृथ्वी से दिखाई देने वाली सतह को काला कर देते हैं, तिखव के समकालीन अक्सर पृथ्वी की मौसमी वनस्पति के रंग परिवर्तनों की तुलना में मंगल की वनस्पति के अस्तित्व में विश्वास करते थे। 1914, 1918 और 1921 में चंद्रमा पर पृथ्वी की रोशनी की जांच के माध्यम से प्राप्त निष्कर्षों का निर्माण करते हुए टिखोव ने दूरबीन रंग फिल्टर का उपयोग करके पाया कि मंगल की सतह पर क्लोरोफिल का पता नहीं चल सका था, जिससे उन्हें यह परिकल्पना करने के लिए प्रेरित किया गया कि मंगल की वनस्पति का चरित्र नीले रंग का होने की संभावना थी, जो ज्यादातर काई और लाइकेन से बना था। खगोल वनस्पति विज्ञान में तिखव का शोध बाद में अंतरिक्ष में पौधों को उगाने के शोध में विकसित हुआ, या अलौकिक स्थितियों में पौधों के बढ़ने की संभावना का प्रदर्शन किया (विशेष रूप से मंगल और साइबेरिया की जलवायु की तुलना में), लेकिन वह पहले ज्ञात खगोलशास्त्री थे जिन्होंने एक अलौकिक उपग्रह पर वनस्पति के स्तर को मापने का प्रयास करने के लिए रंग का उपयोग किया। गैलीलियो के 1990 में पृथ्वी पर वी. आर. ई. प्रभाव का प्रदर्शन करने के बाद, अलौकिक वनस्पति में खगोलीय वनस्पति विज्ञान ने मुख्य रूप से वी. आर. ई. का पता लगाने की व्यवहार्यता की जांच करने पर ध्यान केंद्रित किया है, और कई परियोजनाओं का प्रस्ताव किया गया हैः यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी डार्विन परियोजना और नासा स्थलीय ग्रह खोजकर्ता दोनों को उन परियोजनाओं के रूप में उद्धृत किया गया है जो क्रमशः 2007 और 2011 में रद्द होने से पहले एक्सोप्लैनेटरी वी. आर. ई. बायोसिग्नेचर का विश्लेषण कर सकती थीं। 2028 में प्रक्षेपित होने वाले ईएसओ एक्स्ट्रीमली लार्ज टेलीस्कोप को एक अन्य दूरबीन के रूप में भी उद्धृत किया गया है जो एक्सोप्लैनेटरी वीआरई बायोसिग्नेचर का पता लगाने में सक्षम होगा। भविष्य के नासा अंतरिक्ष दूरबीनों, जैसे कि हैबिटेबल एक्सोप्लैनेट इमेजिंग मिशन, की योजना वी. आर. ई. बायोसिग्नेचर की जांच करने की क्षमता के साथ बनाई गई है। जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप 2021 से एक वी. आर. ई. बायोसिग्नेचर सहित वायुमंडलीय डेटा को पकड़ने के माध्यम से अलौकिक वनस्पति के संकेतों के लिए ट्रैपिस्ट-1 एक्सोप्लैनेट प्रणाली की खोज कर रहा है, जो तब दिखाई देता है जब ट्रैपिस्ट-1 के एक्सोप्लैनेट तारे के चेहरे से गुजरते हैं। नासा ने TRAPPIST-1 के तीन चट्टानी एक्सोप्लैनेट (1e, 1f और 1g) को तरल पानी (और अन्य जैविक पदार्थ, जैसे वनस्पति) के लिए रहने योग्य क्षेत्र के भीतर आंका है। डंडी विश्वविद्यालय के प्रोफेसर जॉन अल्बर्ट रेवेन के अनुसार, अलौकिक वनस्पति चरित्र का सटीक विवरण अत्यधिक सट्टा है, लेकिन "ठोस भौतिकी और वायुमंडलीय रसायन विज्ञान" सिद्धांतों का पालन करता है। बाह्य वनस्पति के चरित्र को निर्धारित करने वाला एक कारक प्रणाली के केंद्र में तारा है। सूर्य एक जी-प्रकार का मुख्य-अनुक्रम तारा है, जो क्लोरोफिल प्रकाश संश्लेषण के लिए स्थितियां प्रदान करता है, और विकिरण स्तर जो वायुमंडलीय स्थितियों जैसे हवा को नियंत्रित करते हैं, जो विकासवादी विकास को प्रभावित करते हैं। ट्रैपिस्ट-1 एक अति-ठंडा लाल बौना तारा है, जो सूर्य के रूप में लगभग आधी ऊर्जा प्रदान करता है, जिससे खगोलीय अनुमान लगाया जाता है कि ट्रैपिस्ट-1 एक्सोप्लैनेट प्रणाली में वनस्पति बहुत गहरी हो सकती है, यहां तक कि मानव आंखों के लिए काली भी हो सकती है। दूसरी ओर, एफ-प्रकार के मुख्य-अनुक्रम वाले तारे, जैसे कि सिग्मा बोटिस, के बारे में अनुमान लगाया गया है कि वे अपने एक्सोप्लैनेट सिस्टम के भीतर पीले रंग की, या नीले रंग की अलौकिक वनस्पति के विकास को प्रोत्साहित करेंगे, ताकि अपने प्रकार के सितारों द्वारा उत्सर्जित नीले फोटॉन के उच्च स्तर को प्रतिबिंबित किया जा सके। अंतरिक्ष में पौधों को उगाना अंतरिक्ष वातावरण में पौधों की प्रतिक्रिया का अध्ययन खगोलीय वनस्पति विज्ञान अनुसंधान का एक और विषय है। अंतरिक्ष में, पौधे अद्वितीय पर्यावरणीय तनावों का सामना करते हैं जो पृथ्वी पर नहीं पाए जाते हैं जिनमें माइक्रोग्रैविटी, आयनीकरण विकिरण और ऑक्सीडेटिव तनाव शामिल हैं। प्रयोगों से पता चला है कि ये तनाव कारक पौधों के चयापचय मार्गों में आनुवंशिक परिवर्तन का कारण बनते हैं। आनुवंशिक अभिव्यक्ति में परिवर्तनों से पता चला है कि पौधे एक अंतरिक्ष वातावरण के लिए आणविक स्तर पर प्रतिक्रिया करते हैं। खगोलीय वानस्पतिक अनुसंधान को अंतरिक्ष और अन्य ग्रहों, मुख्य रूप से मंगल ग्रह, दोनों पर जीवन समर्थन प्रणाली बनाने की चुनौतियों पर लागू किया गया है। रूसी वैज्ञानिक कॉन्स्टेंटिन सियोलकोव्स्की अंतरिक्ष कृषि प्रणालियों में प्रकाश संश्लेषक जीवन को एक संसाधन के रूप में उपयोग करने पर चर्चा करने वाले पहले लोगों में से एक थे। अंतरिक्ष में पौधों की खेती के बारे में अटकलें 20वीं शताब्दी की शुरुआत से चल रही हैं। एस्ट्रोबोटनी शब्द का उपयोग पहली बार 1945 में सोवियत खगोलशास्त्री और खगोल जीव विज्ञान के अग्रणी गेवरिल एड्रियानोविच तिखोव द्वारा किया गया था। तिखव को खगोलीय वनस्पति विज्ञान का जनक माना जाता है। इस क्षेत्र में अनुसंधान अंतरिक्ष वातावरण में पृथ्वी के पौधों को उगाने और अन्य ग्रहों पर वनस्पति जीवन की खोज दोनों के साथ किया गया है। बीज अंतरिक्ष में पहले जीव "विशेष रूप से विकसित बीजों के उपभेद" थे जिन्हें 9 जुलाई 1946 को अमेरिका द्वारा प्रक्षेपित वी-2 रॉकेट पर प्रक्षेपित किया गया था। ये नमूने बरामद नहीं किए गए थे। अंतरिक्ष में प्रक्षेपित किए गए और सफलतापूर्वक बरामद किए गए पहले बीज 30 जुलाई 1946 को प्रक्षेपित किए गए मक्के के बीज थे, जिनके बाद जल्द ही राई और कपास का प्रयोग किया गया। इन प्रारंभिक उप-कक्षीय जैविक प्रयोगों को हार्वर्ड विश्वविद्यालय और नौसेना अनुसंधान प्रयोगशाला द्वारा नियंत्रित किया गया था और ये जीवित ऊतकों पर विकिरण के संपर्क से संबंधित थे। 1971 में, अपोलो 14 पर चंद्रमा के चारों ओर 500 पेड़ के बीज (लोबलोली पाइन, साइकैमोर, स्वीटगम, रेडवुड और डगलस फ़िर) उड़ाए गए थे। इन चंद्रमा के पेड़ों को पृथ्वी पर नियंत्रण के साथ लगाया और उगाया गया था जहां कोई परिवर्तन नहीं पाया गया था। 1982 में, सोवियत साल्यूट 7 अंतरिक्ष स्टेशन के चालक दल ने लिथुआनियाई वैज्ञानिकों (अल्फोंस मर्किस और अन्य) द्वारा तैयार एक प्रयोग किया, और फिटॉन-3 प्रायोगिक सूक्ष्म-ग्रीनहाउस उपकरण का उपयोग करके कुछ अरबीडोप्सिस विकसित किया, इस प्रकार अंतरिक्ष में फूल और बीज का उत्पादन करने वाले पहले पौधे बन गए। एक स्काईलैब प्रयोग ने चावल के पौधों पर गुरुत्वाकर्षण और प्रकाश के प्रभावों का अध्ययन किया। एस. वी. ई. टी.-2 स्पेस ग्रीनहाउस ने 1997 में अंतरिक्ष स्टेशन मीर पर सफलतापूर्वक बीज से बीज पौधे का विकास हासिल किया। बायोन 5 में डॉकस कैरोटा और बायोन 7 में मक्का (उर्फ मकई) होता था। अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन पर पादप अनुसंधान जारी रहा। आईएसएस अभियान 4 में बायोमास उत्पादन प्रणाली का उपयोग किया गया था। सब्जी उत्पादन प्रणाली (वेजी) प्रणाली का उपयोग बाद में आई. एस. एस. पर किया गया। अंतरिक्ष में जाने से पहले वेजी में परीक्षण किए गए पौधों में सलाद, स्विस चार्ड, मूली, चीनी पत्तागोभी और मटर शामिल थे। लाल रोमेन सलाद को अभियान 40 पर अंतरिक्ष में उगाया गया था जिसे परिपक्व होने पर काटा गया था, जमाया गया था और पृथ्वी पर वापस परीक्षण किया गया था। अभियान 44 के सदस्य 10 अगस्त 2015 को अंतरिक्ष में उगाए गए पौधों को खाने वाले पहले अमेरिकी अंतरिक्ष यात्री बने, जब उनकी लाल रोमेन की फसल की कटाई की गई थी। 2003 से रूसी अंतरिक्ष यात्री अपनी आधी फसल खा रहे हैं जबकि बाकी आधा आगे के शोध की ओर जाता है। 2012 में, नासा के अंतरिक्ष यात्री डोनाल्ड पेटिट की देखरेख में आई. एस. एस. पर एक सूरजमुखी खिल गया। जनवरी 2016 में, अमेरिकी अंतरिक्ष यात्रियों ने घोषणा की कि आई. एस. एस. पर एक जिन्निया खिल गया है। 2018 में वेजी-3 प्रयोग का पौधों के तकिए और जड़ की चटाई के साथ परीक्षण किया गया था। लक्ष्यों में से एक चालक दल की खपत के लिए भोजन उगाना है। इस समय जिन फसलों का परीक्षण किया जाता है उनमें पत्तागोभी, सलाद और मिज़ुना शामिल हैं। अंतरिक्ष में उगाए गए ज्ञात स्थलीय पौधों में शामिल हैंः अरबीडोप्सिस (थेल क्रेस) बोक चोय (टोक्यो बेकाना) (चीनी पत्तागोभी) ट्यूलिप्स कलंचो फ्लेक्स प्याज, मटर, मूली, सलाद, गेहूं, लहसुन, खीरे, अजमोद, आलू और डिल दालचीनी तुलसी पत्तागोभी जिन्निया हाइब्रिड ('प्रोफ्यूजन' वार)। लाल रोमेन सलाद ('आउटरेडगियस' वार।) तंबाकू और मॉर्निंग ग्लोरी जैसे कुछ पौधों को सीधे अंतरिक्ष में नहीं उगाया गया है, लेकिन अंतरिक्ष वातावरण के अधीन किया गया है और फिर पृथ्वी पर अंकुरित और उगाया गया है। अंतरिक्ष में जीवन समर्थन के लिए पौधे शैवाल मानव-पादप जीवन समर्थन प्रणालियों के लिए पहला उम्मीदवार था। 1950 और 1960 के दशक में प्रारंभिक शोध में क्लोरेला, एनासिस्टिस, सिनेकोसिस्टिस, सिनेडेसमस, सिनेकोकोकस और स्पिरुलिना प्रजातियों का उपयोग यह अध्ययन करने के लिए किया गया कि बंद प्रणालियों में प्रकाश संश्लेषक जीवों का उपयोग कैसे किया जा सकता है। बाद में रूस के बी. आई. ओ. एस. कार्यक्रम और यू. एस. के सी. ई. एल. एस. एस. कार्यक्रम के माध्यम से शोध ने वायुमंडलीय नियामकों, अपशिष्ट पुनर्चक्रणकर्ताओं और निरंतर मिशनों के लिए भोजन की भूमिकाओं को पूरा करने के लिए उच्च पौधों के उपयोग की जांच की। जिन फसलों का सबसे अधिक अध्ययन किया जाता है, उनमें गेहूं, आलू और चावल जैसी स्टार्च फसलें; सोया, मूंगफली और आम बीन जैसी प्रोटीन युक्त फसलें; और सलाद, स्ट्रॉबेरी और काले जैसी अन्य पोषण बढ़ाने वाली फसलें शामिल हैं। बंद प्रणालियों में इष्टतम विकास स्थितियों के लिए परीक्षणों के लिए विशेष फसलों के लिए आवश्यक पर्यावरणीय मापदंडों (जैसे कि अल्पकालिक और दीर्घकालिक फसलों के लिए अलग-अलग प्रकाश अवधि) और जीवन समर्थन प्रणाली के विकास के लिए सबसे उपयुक्त किस्मों, दोनों में अनुसंधान की आवश्यकता होती है। पृथ्वी पर किए गए समान परीक्षण और अंतरिक्ष में पौधों के विकास पर सूक्ष्म-गुरुत्वाकर्षण परीक्षण की तुलना में अंतरिक्ष में मानव-पादप जीवन समर्थन प्रणालियों के परीक्षण अपेक्षाकृत कम हैं। अंतरिक्ष में किए गए पहले जीवन समर्थन प्रणालियों के परीक्षण में गेहूं, आलू और विशाल डकवीड (स्पाइरोडेला पॉलीरिज़ा) के साथ गैस विनिमय प्रयोग शामिल थे। छोटे पैमाने की परियोजनाओं, जिन्हें कभी-कभी "सलाद मशीन" के रूप में संदर्भित किया जाता है, का उपयोग अंतरिक्ष यात्रियों को आहार पूरक के रूप में ताजा उत्पाद प्रदान करने के लिए किया जाता है। सीमित वातावरण में मनुष्यों के मानसिक कल्याण पर पौधों को रखने के प्रभावों की जांच करने के लिए भविष्य के अध्ययनों की योजना बनाई गई है। हाल के शोध इन जीवन समर्थन प्रणालियों को अन्य ग्रहों, मुख्य रूप से मंगल के ठिकानों पर एक्सट्रापोलेट करने पर केंद्रित हैं। मंगल की सतह पर चार से पांच व्यक्तियों के दल का समर्थन करने के लिए "मॉड्यूलर बायोस्फेयर" नामक इंटरलॉकिंग बंद प्रणालियों को प्रोटोटाइप किया गया है। इन शिविरों को हवा से भरे ग्रीनहाउस और आधार के रूप में बनाया गया है। उनके द्वारा विकास सब्सट्रेट और अपशिष्ट जल उपचार के लिए मंगल की मिट्टी का उपयोग करने की उम्मीद है, और विशेष रूप से अतिरिक्त ग्रहों के जीवन के लिए विकसित फसल की खेती। मंगल के चंद्रमा फोबोस को एक संसाधन आधार के रूप में उपयोग करने, संभावित रूप से सतह से जमे हुए पानी और कार्बन डाइऑक्साइड का खनन करने और अंततः स्वायत्त विकास कक्षों के लिए खोखले गड्ढों का उपयोग करने पर भी चर्चा हुई है जिन्हें खनन मिशनों के दौरान काटा जा सकता है। पादप अनुसंधान पादप अनुसंधान के अध्ययन से वनस्पति विज्ञान और बागवानी के अन्य क्षेत्रों के लिए उपयोगी जानकारी मिली है। सी. ई. एल. एस. एस. और ए. एल. एस. दोनों कार्यक्रमों के साथ-साथ विभिन्न फसल प्रजातियों के लिए फोटोपेरियोड और प्रकाश की तीव्रता में वृद्धि के प्रभावों में नासा द्वारा हाइड्रोपोनिक्स प्रणालियों में व्यापक शोध को सफलतापूर्वक लागू किया गया था। अनुसंधान ने घरेलू फसल प्रणालियों द्वारा पहले की तुलना में अधिक पैदावार के अनुकूलन को भी बढ़ावा दिया। बंद प्रणालियों में गैस विनिमय और पौधों की वाष्पशील सांद्रता के गहन अध्ययन से कार्बन डाइऑक्साइड और एथिलीन जैसी गैसों के चरम स्तरों के प्रति पौधों की प्रतिक्रिया की समझ में वृद्धि हुई। बंद जीवन समर्थन प्रणाली अनुसंधान में एल. ई. डी. के उपयोग ने भी घर के अंदर बढ़ने वाले कार्यों में एल. ई. डी. के उपयोग में वृद्धि को प्रेरित किया। प्रयोग पौधों के साथ किए जाने वाले कुछ प्रयोगों में शामिल हैंः बायोन उपग्रह बायोमास उत्पादन प्रणाली, आईएसएस वनस्पति उत्पादन प्रणाली (वेजी) पर सवार, आईएसएस पर। SVET SVET-2, मीर पर सवार। एडवास्क टैग्स, आई. एस. एस. पर। पादप वृद्धि/पादप फोटोट्रोपिज्म, स्काईलैब ओएसिस पादप विकास इकाई पादप संकेत (एसटीएस-135) पादप विकास प्रयोग (एसटीएस-95) नासा स्वच्छ वायु अध्ययन इकोस्ट्रेस, 2018 प्रयोगों के परिणाम कई प्रयोगों पर केंद्रित हैं कि सूक्ष्म-गुरुत्वाकर्षण, अंतरिक्ष स्थितियों बनाम पृथ्वी की स्थितियों में पादप वृद्धि और वितरण की तुलना कैसे की जाती है। यह वैज्ञानिकों को यह पता लगाने में सक्षम बनाता है कि क्या कुछ पौधों के विकास के पैटर्न जन्मजात हैं या पर्यावरण द्वारा संचालित हैं। उदाहरण के लिए, एलन एच. ब्राउन ने 1983 में स्पेस शटल कोलंबिया पर अंकुरों की गतिविधियों का परीक्षण किया। सूर्यमुखी के अंकुरों की गतिविधियों को कक्षा में दर्ज किया गया था। उन्होंने देखा कि गुरुत्वाकर्षण की कमी के बावजूद पौधों ने अभी भी घूर्णन वृद्धि और परिक्रमा का अनुभव किया, जिससे पता चलता है कि ये व्यवहार अंतर्निहित हैं। अन्य प्रयोगों में पाया गया है कि पौधों में कम गुरुत्वाकर्षण स्थितियों में भी गुरुत्वाकर्षण प्रदर्शित करने की क्षमता होती है। उदाहरण के लिए, ई. एस. ए. की यूरोपीय मॉड्यूलर खेती प्रणाली पौधों के विकास के साथ प्रयोग को सक्षम बनाती है; एक लघु ग्रीनहाउस के रूप में कार्य करते हुए, अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन पर सवार वैज्ञानिक यह जांच कर सकते हैं कि परिवर्तनशील-गुरुत्वाकर्षण स्थितियों में पौधे कैसे प्रतिक्रिया करते हैं। ग्रेवी-1 प्रयोग (2008) ने ई. एम. सी. एस. का उपयोग कैल्शियम-निर्भर मार्गों पर मसूर के अंकुर की वृद्धि और एमाइलोप्लास्ट आंदोलन का अध्ययन करने के लिए किया। इस प्रयोग के परिणामों में पाया गया कि पौधे बहुत कम स्तरों पर भी गुरुत्वाकर्षण की दिशा को महसूस करने में सक्षम थे। ई. एम. सी. एस. के साथ एक बाद के प्रयोग ने विभिन्न गुरुत्वाकर्षण परिवर्तनों को प्रोत्साहित करने के लिए 768 दाल के पौधों को एक अपकेंद्रित्र में रखा; इस प्रयोग, ग्रेवी-2 (2014) ने प्रदर्शित किया कि पौधे कई गुरुत्वाकर्षण स्तरों में उगाए जाने के दौरान कैल्शियम को जड़ के विकास की ओर संकेत करते हुए बदलते हैं। कई प्रयोगों में एक विशिष्ट विकास व्यवहार के विपरीत समग्र पादप विकास पैटर्न को देखने में अधिक सामान्यीकृत दृष्टिकोण होता है। उदाहरण के लिए, कैनेडियन स्पेस एजेंसी के ऐसे ही एक प्रयोग में पाया गया कि सफेद स्प्रूस के पौधे पृथ्वी से बंधे पौधों की तुलना में गुरुत्वाकर्षण-रोधी अंतरिक्ष वातावरण में अलग-अलग तरीके से बढ़ते हैं; अंतरिक्ष के पौधे अंकुरों और सुइयों से बढ़े हुए विकास का प्रदर्शन करते हैं, और पृथ्वी से बंधे नियंत्रण समूह की तुलना में यादृच्छिक एमिलोप्लास्ट वितरण भी करते हैं। लोकप्रिय संस्कृति में खगोल वनस्पति विज्ञान को विज्ञान कथा साहित्य और फिल्म में कई मान्यताएं मिली हैं। 1972 की फिल्म साइलेंट रनिंग में यह कहा गया है कि भविष्य में पृथ्वी पर सभी पादप जीवन विलुप्त हो गए हैं। जितना संभव हो उतने नमूनों को विशाल, ग्रीनहाउस जैसे भूगणितीय गुंबदों की एक श्रृंखला में संरक्षित किया गया है, जो वैली फोर्ज नामक एक बड़े अंतरिक्ष यान से जुड़ा हुआ है, जो वर्तमान में शनि की कक्षा के ठीक बाहर अमेरिकन एयरलाइंस अंतरिक्ष मालवाहक विमानों के बेड़े का हिस्सा है। चार्ल्स शेफ़ील्ड के 1989 के उपन्यास प्रोटियस अनबाउंड में जैव ईंधन के रूप में एक विशाल खोखले "ग्रह" में निलंबित शैवाल के उपयोग का उल्लेख किया गया है, जिससे एक बंद ऊर्जा प्रणाली का निर्माण होता है। 2009 की फिल्म अवतार में एक जीवविज्ञानी डॉ. ग्रेस ऑगस्टीन हैं, जिन्होंने पेंडोरा की वनस्पतियों पर पहला खगोलीय वानस्पतिक पाठ लिखा था। एंडी वेयर की 2011 की पुस्तक और 2015 की फिल्म द मार्टियन में वनस्पतिशास्त्री मार्क वाटनी के वीरतापूर्ण उत्तरजीविता पर प्रकाश डाला गया है, जो मंगल ग्रह पर फंसे रहने के दौरान भोजन के लिए आलू उगाने के लिए अपनी बागवानी पृष्ठभूमि का उपयोग करते हैं। यह भी देखें अंतरिक्ष कृषि संदर्भ वनस्पति विज्ञान की शाखाएँ खगोल जीव विज्ञान