Выращивание растений в марсианском грунте стало возможным благодаря анаэробным микробам
Когда люди наконец ступят на Марс, они столкнутся со многими трудностями и одной из них будет постоянный источник пищи. Для длительного пребывания на необитаемой планете, астронавтам нужно будет взять с собой много еды, среди которой обязательно должны быть растения. Поскольку Марс представляет собой суровую среду обитания для людей, он также будет столь неблагоприятным и для нашей флоры.
реклама
Но похоже, что есть надежда для развития растительности на Красной планете. Как сообщается в новой статье, опубликованной в журнале PLOS ONE, ученые из Университета штата Айова успешно удалили соль из воды с марсианскими свойствами и нашли возможный способ помочь растениям процветать в суровых и бедных питательными веществами условиях планеты.
Команда, организованная студенткой-исследователем Пуджей Касивисванатан, совершила новое и важное открытие, используя только семена, крошечные организмы, называемые цианобактериями и ресурсы, которые будут доступны на Марсе. В конечном итоге они создали круглогодичное производство сельскохозяйственной продукции. Теперь у Илона Маска появилась надежда на свой «самоподдерживающийся» марсианский город.
«Как только вы что-то вырастили в специальных условиях, оно само по себе может стать удобрением для других растений, которые не получают всего необходимого из почвы и атмосферы”, - рассказывает автор исследования и геомикробиолог Элизабет Суоннер.
реклама
Ученые вырастили редиску в марсианской почве после использования цианобактерий для удаления соли из "марсианской" воды.
Это исследование, основанное на работе Касивисванатана, показывает, что астронавты могут выращивать растения непосредственно в марсианском реголите (типе рыхлой породы и пыли, которые находятся на вершине скал, а также встречаются на Земле, Луне, некоторых астероидах и множестве других объектов по всей Солнечной системе).
Команда также смогла вырастить люцерну (богатое питательными веществами растение), которое может процветать в суровых условиях, с помощью марсианской воды в которой удалили соль полезные цианобактерии, заменив ионы минерала. Затем они посадили траву в почву, которую они создали раздробив базальтовые вулканические породы. Сделали они это, потому что на Марсе находится самый большой вулкан в Солнечной системе и такой породы на Красной планете очень много.
Несмотря на то, что в реголите содержится очень мало питательных веществ, необходимых растениям, люцерна чудесным образом смогла вырасти до своих обычных размеров. И как только эта люцерна была компостирована обратно в реголит, земные растения проросли гораздо быстрее, запустив процесс обратной связи, который со временем мог привести к более здоровым, крупным и быстрорастущим космическим культурам.
реклама
Почему это важно?!
Касивисванатан рассказал, что раньше ученые были сосредоточены на краткосрочных выгодах от обогащения и изменения марсианского реголита добавками, доставленными с Земли, а не на процессе, который поддерживает сам себя. Со временем, если система заполнится органическим веществом, взятым из реголита, почва сможет поддерживать растения, привезенные с Земли и возможно обеспечит стабильный запас пищи для человеческих поселений.
Человеческое поселение на Марсе должно иметь надежный и устойчивый источник пищи. Это новое исследование может осветить путь вперед и позволить нам в конечном итоге выращивать марсианскую еду.
Предыстория.
реклама
В прошлом ученые стремились выращивать пищу на негостеприимной почве Марса с помощью нашей земной почвы: комбинируя дефицитный питательными веществами реголит с нашим собственным богатым верхним слоем почвы. Растения и правда стали лучше расти и давать урожай.
Но в марсианской миссии, где необходимо учитывать каждый килограмм при путешествии через Солнечную систему, большинство астронавтов, вероятно предпочли бы взять с собой полезный груз из чего-то другого, чем тонны и тонны чернозёма.
Миссия на Марс находится на стадии планирования. Но гидропоника на Марсе могла бы заработать немного раньше прибытия космонавтов, чтобы обеспечить лёгкий старт колонизации суровой планеты.
Новое исследование имеет большое значение, потому что реголит может создать серьезные проблемы для космического сельского хозяйства, говорит Эдвард Гинан, астроном из Университета Вилланова, который не участвовал в этом исследовании. Гинан проводит студенческие эксперименты по садоводству на марсианском и лунном грунте с 2018 года.
«Мы думаем, что главная цель — это гидропоника. Потому что первым людям на Марсе придется выращивать растения именно так, как мы делаем это здесь в теплицах», — объясняет он. «Это может решить существующую проблему марсианской почвы, но Марс готовит нам ещё много неприятных сюрпризов».
Нам возможно, придется полагаться на гидропонику для выращивания растений на Красной планете — по крайней мере до тех пор, пока мы не выясним, как освоить всю почву Марса.
В конечном счете, твердый реголит затрудняет развитие растений с большими и полезными корнями. Больше всего беспокоит то, что настоящий марсианский реголит полон перхлоратов или хлорированных углеводородов, токсичных для человека. В то время как смоделированный реголит, используемый в земных экспериментах, не учитывает перхлораты. Астронавтам, живущим на Марсе, придется иметь дело с реголитом, который находится повсюду, начиная от их оборудования до продуктов питания.
Но перхлорат также растворим в воде и процесс Казивисванатана, вероятно мог бы справиться с ним при производстве и фильтрации значительного количества воды из марсианской почвы. Марсианские астронавты несомненно столкнутся с соленой водой, но используя цианобактерии и полагаясь на фильтрующие свойства твердого реголита, исследователи из штата Айова смогли произвести достаточно пресной воды для успешного выращивания растений.
В сочетании с анаэробными микробами, которые питаются перхлоратом, этот инновационный процесс может помочь смягчить будущие опасности, связанные с марсианской почвой и обеспечить обильным урожаем на Красной планете.
Что дальше?
Суоннер говорит, что в конечном итоге необходимы дальнейшие исследования, чтобы понять, как лучше всего выращивать растения на Красной планете.
«Мы находимся на самом начальном этапе исследования. Действительно ли этот проект решит проблему с растениями на Марсе?! Думаю, мы это скоро узнаем», - сообщил ученый.
Суоннер и Гинан отмечают, что на следующем этапе мы должны выращивать растения в смоделированной среде, которая более точно воспроизводит жизнь на Марсе. Углекислый газ, потребляемый растениями, там в изобилии. Но из-за холодной и сухой атмосферы Марса, растения нужно укрывать в теплицах.
Двигаясь вперед, ученые должны убедиться, что мы можем выращивать растения на Марсе без помощи земной почвы. Это может стать важным следующим шагом на пути к озеленению труднодоступной планеты, которая находится на расстоянии более 55 миллионов километров.
Теги
Лента материалов
Соблюдение Правил конференции строго обязательно!
Флуд, флейм и оффтоп преследуются по всей строгости закона!
Комментарии, содержащие оскорбления, нецензурные выражения (в т.ч. замаскированный мат), экстремистские высказывания, рекламу и спам, удаляются независимо от содержимого, а к их авторам могут применяться меры вплоть до запрета написания комментариев и, в случае написания комментария через социальные сети, жалобы в администрацию данной сети.
Комментарии Правила