Работа стала важным шагом к созданию будущих "грядок" на поверхности Луны, объясняет SciTechDaily.
Смотрите также Что будут есть астронавты во время полета к Луне: NASA раскрывает меню экипажа
Смогут ли астронавты выращивать пищу на Луне?
Пока космические агентства готовятся к новым полетам к Луне, среди ключевых вопросов возникает очень практический: чем будут питаться астронавты во время длительных миссий. Исследователи из University of Texas at Austin вместе с коллегами из Texas A&M University предложили неожиданный вариант – выращивания нута.
Ученые провели эксперимент, в котором смогли не только вырастить растения, но и получить урожай нута в материале, имитирующем лунный грунт. По словам исследователей, это первый случай, когда эта культура была успешно выращена в субстрате, созданном для воспроизведения условий Луны. Результаты исследования опубликовали в журнале Nature Scientific Reports.
Руководитель проекта Сара Сантос объясняет, что главная цель работы – понять, можно ли превратить лунный реголит в среду, пригодную для выращивания растений.
Реголит
Слой рыхлого материала, который покрывает поверхность Луны. В отличие от земного грунта, в нем нет микроорганизмов и органических веществ, которые помогают растениям расти. Хотя реголит содержит некоторые минералы, необходимые растениям, он также может включать тяжелые металлы, вредящие росту.
Чтобы проверить возможность выращивания культур в таких условиях, команда использовала специально созданный симулятор лунного грунта от компании Exolith Labs. Его состав максимально приближен к образцам, которые в свое время доставили на Землю астронавты во время миссий Apollo.
Для этого исследования ученые выбрали сорт нута "Майлз" / Фото University of Texas Institute for Geophysics
Сам по себе этот материал не подходит для растений, поэтому ученые улучшили его с помощью вермикомпоста – питательной органической смеси, которую образуют дождевые черви, перерабатывая органические отходы. В будущих космических миссиях такие черви могли бы создавать компост из остатков пищи, тканей или гигиенических материалов, которые иначе стали бы мусором.
Перед высадкой семена нута также обработали специальными грибами – арбускулярными микоризными грибами. Они образуют симбиоз с корнями растений: помогают им лучше усваивать питательные вещества и уменьшают поглощение токсичных металлов.
После этого ученые высадили семена в различные смеси симулированного лунного грунта и вермикомпоста. Результаты показали, что растения могут нормально расти в среде, где до 75% составляет "лунный" материал. Если же его доля была больше, растения начинали испытывать сильный стресс и часто погибали на ранних этапах.
Корень нута прижился в остром, похожем на стекло лунном реголите / Фото University of Texas Institute for Geophysics
Интересно, что растения, семена которых обработали грибами, выдерживали сложные условия значительно лучше. Они жили дольше и развивались стабильнее, чем те, которые выращивали без грибов. Кроме того, исследователи выяснили, что эти грибы способны приживаться в симулированном лунном грунте. Это означает, что в реальной системе выращивания их может быть достаточно внести лишь один раз.
Интересный факт! Чтобы поддерживать увлажнение корней в субстрате с плохой структурой и ограниченной водоудерживающей способностью, исследователи разработали систему орошения на основе хлопкового фитиля, которая подавала воду непосредственно к корневой зоне нута.
Система орошения "космического нута" / Фото University of Texas Institute for Geophysics
Так теперь мы сможем выращивать растения на Луне?
Вырастить урожай – лишь часть задачи. Теперь ученым нужно выяснить, будет ли такой нут безопасным для потребления. Растения могли поглотить из почвы тяжелые металлы, поэтому следующим шагом станет анализ их состава и питательной ценности, объясняет Space.com.
Автор исследования Джессика Аткин объясняет, что команда хочет понять, могут ли эти растения стать полноценным источником пищи для астронавтов. Нужно проверить, насколько они полезны, содержат ли необходимые питательные вещества и не накапливают ли опасные элементы. Если же окажется, что первые поколения растений непригодны для питания, исследователи планируют выяснить, через сколько поколений их можно будет безопасно употреблять.
Если дальнейшие исследования подтвердят безопасность такого урожая, эксперимент может стать одним из шагов к созданию систем выращивания пищи для будущих лунных баз.