Пока НАСА готовится к миссии «Артемида II» и возобновляет исследования Луны, ученые размышляют над практической проблемой для будущих астронавтов: чем они будут питаться. Новое исследование Техасского университета в Остине предполагает, что нут может стать частью решения этой проблемы.
В ходе недавнего эксперимента ученые успешно вырастили и собрали урожай нута, используя имитацию лунной почвы. Это первый случай выращивания нута в материале, созданном для имитации лунного грунта. Исследование проводилось в сотрудничестве с коллегами из Техасского университета A&M и было опубликовано в журнале Scientific Reports.
Сара Сантос, руководитель проекта, заявила, что полученные результаты представляют собой важный шаг на пути к пониманию того, как можно выращивать сельскохозяйственные культуры на поверхности Луны.
«Исследование направлено на понимание возможности выращивания сельскохозяйственных культур на Луне, — сказал Сантос, выдающийся научный сотрудник Института геофизики Техасского университета (UTIG) при Школе геонаук имени Джексона. — Как мы можем превратить этот реголит в почву? Какие природные механизмы могут вызвать это превращение?»
Трудности выращивания растений в лунной почве
Лунный реголит — это научное название пылевидного материала, покрывающего поверхность Луны. В отличие от земной почвы, он не содержит микроорганизмов или органических веществ, от которых зависят растения для роста. Хотя реголит включает минералы и питательные вещества, которые могут быть полезны для растений, он также содержит тяжелые металлы, которые могут нанести вред развитию растений.
Чтобы проверить, смогут ли сельскохозяйственные культуры расти в таких условиях, исследователи использовали имитированную лунную почву, произведенную компанией Exolith Labs. Эта смесь разработана таким образом, чтобы максимально точно имитировать состав образцов лунной почвы, доставленных во время миссий «Аполлон».
Улучшение качества почвы с помощью вермикомпоста.
Для улучшения условий выращивания команда смешала имитированную лунную почву с вермикомпостом. Этот богатый питательными веществами материал создается красными дождевыми червями в процессе переваривания органических отходов. Вермикомпост содержит ценные питательные вещества для растений и разнообразную микрофлору, которая поддерживает здоровье растений.
В условиях космической миссии черви могли бы производить компост из отходов, таких как пищевые отходы, хлопчатобумажная одежда и средства гигиены, которые в противном случае были бы выброшены.
Перед посадкой исследователи покрыли семена нута арбускулярными микоризными грибами. Эти грибы образуют симбиотические отношения с растениями. Они помогают растениям усваивать необходимые питательные вещества, а также снижают количество тяжелых металлов, поглощаемых из почвы.
Нут растет в имитированной лунной почве.
Сантос и ее команда высадили нут в различные смеси лунной земли и вермикомпоста.
Результаты показали, что растения могут успешно расти в смесях, содержащих до 75% имитированной лунной почвы. Когда количество лунной почвы превышало этот уровень, растения испытывали стресс и погибали раньше.
Даже в сложных условиях растения, обработанные грибами, выживали дольше, чем те, которые не были инокулированы. Это подчеркивает, насколько важны грибы для поддержания роста растений. Исследователи также обнаружили, что грибы смогли прижиться в имитированной лунной почве, что позволяет предположить, что в реальной лунной системе земледелия их достаточно ввести всего один раз.
Безопасно ли употреблять в пищу нут, выращенный компанией Moon Grown?
Хотя сбор нута из имитированной лунной почвы является значительным достижением, остается ряд вопросов. Ученым еще предстоит определить, поглощают ли растения вредные металлы из почвы и обеспечивают ли нут питательными веществами, необходимыми астронавтам.
«Мы хотим понять, насколько они пригодны в качестве источника пищи, — сказала Джессика Аткин, первый автор статьи и аспирантка кафедры почвоведения и растениеводства Техасского университета A&M. — Насколько они полезны для здоровья? Содержат ли они питательные вещества, необходимые астронавтам? Если их нельзя употреблять в пищу, сколько поколений пройдет, прежде чем их можно будет употреблять?»
Первоначально проект финансировался самими Сантосом и Аткином. Впоследствии он получил дополнительную поддержку в виде гранта NASA FINESST, который поможет продвинуть исследования по выращиванию продуктов питания для будущих миссий на Луну.
Источник: www.sciencedaily.com
