Uprawiaj ziemniaki na Marsie. Dlaczego ziemniaki są najbardziej innowacyjną żywnością. Czy możliwe jest rozprzestrzenianie roślinności na Marsie poza specjalnymi szklarniami

Dziś, 8 października, w Rosji odbędzie się premiera filmu Ridleya Scotta „Marsjanin”. Czy zatem można uprawiać ziemniaki na Marsie? Badacz Bruce Bagby powiedział, że zaczął badać kwestię astronautów uprawiających własne produkty w 1982 roku.

Teraz Bagby bada perspektywy samowystarczalności astronautów podczas tworzenia pierwszych kolonii kosmicznych. Na poniższym zdjęciu widać rosnące rzodkiewki i sałatę pod diodami LED w jednej z komór badawczych. Rośliny te doświadczają tak zwanego „fotoperiodu orbitalnego” ISS, kiedy cykle powtarzają się co 90 minut: 60 minut jasnego światła i 30 minut ciemności. Uprawy uprawiane są w technologii hydroponicznej (bez gleby) i podlewane roztworem hydroponicznym metodą nawadniania kropelkowego.

Z nasion, które były w kosmosie, wyhodowali kukurydzę - wynik jest zaskakujący

Sądząc po wstępnych badaniach, tempo wzrostu takich roślin jest nieco zmniejszone w porównaniu do wzrostu roślin z grupy kontrolnej, które rosną z częstotliwością cyklu ziemskiego (16 godzin dnia i 8 godzin nocy). Pomysł uprawy żywności na Marsie wiąże się z wieloma wyzwaniami i korzyściami. Jeśli chodzi o misje długoterminowe, po prostu nie opłaca się zabierać ze sobą jedzenia, jeśli można je uprawiać lokalnie, mówi Bugby w artykule dla Huffington Post.

Jednak nie chodzi tylko o jedzenie. Uprawy mogą nie tylko zapewniać żywność. Jeśli 100% całej żywności będzie uprawiane w systemach zamkniętych, fotosynteza roślin utrzyma tlen i dwutlenek węgla w idealnej równowadze. Ale te ważne gazy nie są w idealnej równowadze w każdej minucie każdego dnia.

Rośliny nie będą automatycznie rosły szybciej, aby zapewnić dodatkowy tlen w razie potrzeby, dlatego potrzebne są bufory, aby ustabilizować ich stężenie. Optymalizacja masy takich buforów nie jest łatwym zadaniem, ponieważ muszą one być wystarczająco duże, aby podtrzymywać życie w okresach niestabilności, ale wystarczająco małe, aby były ekonomiczne. Jednak w systemach podtrzymywania życia „mały” i „stabilny” to pojęcia niezgodne. Przez wieki na Ziemi ogromne oceany działały jako takie bufory, ale na Marsie ich nie ma.

Odpowiednie zaopatrzenie w świeżą wodę to drugie wyzwanie dla uprawy żywności na Marsie. Rośliny potrzebują co najmniej 200 litrów wody do wyprodukowania jednego kilograma żywności. Dobrą wiadomością jest to, że rośliny przetwarzają i filtrują wodę – nawet jeśli podlejesz korzenie niezbyt czystą wodą, para wodna, która wydostanie się z porów na liściach (szparkach) będzie czystsza niż najlepsza woda butelkowana. Dopóki uprawiamy żywność w systemie zamkniętym, będziemy mieć w miarę czystą wodę - i nie ma potrzeby stosowania zaawansowanych technologicznie systemów filtracji.

A teraz, po konferencji prasowej NASA, która ogłosiła, że ​​na Marsie jest słona woda, można pomyśleć o systemach podtrzymywania życia poprzez filtrowanie soli z wody, która już jest na planecie. Technologia ta jest już stosowana w miastach z ograniczonymi zasobami wody, więc mogłaby być stosowana również na Marsie.

Trzecim głównym problemem jest światło potrzebne do fotosyntezy. W przeciwieństwie do roślin domowych, rośliny uprawne nie mogą przetrwać bez jasnego światła, ich procesy fotosyntezy są szybsze. Typowe (dobrze oświetlone!) biuro ma sto razy mniej światła niż ulica i 30 razy mniej niż minimalne światło potrzebne do uprawy ziemniaków czy innych roślin. Jednocześnie Mars jest 1,5 raza dalej od Słońca niż Ziemia i chociaż rzadka atmosfera planety minimalnie filtruje promieniowanie słoneczne, intensywność oświetlenia na powierzchni wynosi około 60% ziemskiego.

Jednak w filmie główny bohater Mark Watney, będąc kiedyś na Marsie, uprawia ziemniaki przy użyciu oświetlenia biurowego w pomieszczeniu zaprojektowanym tak, aby blokować promieniowanie elektromagnetyczne słońca. Projekt marsjańskiej szklarni jest obarczony ogromnymi trudnościami. Potrzebna jest niezwykle mocna, przezroczysta membrana, która wytrzyma bombardowanie meteorytami. Musi filtrować promieniowanie kosmiczne, przepuszczając fotosyntetycznie aktywne.

Najnowsza technologia wykorzystuje obecnie paraboliczne reflektory skupiające i światło słoneczne przesyłane światłowodami. Obliczenia pokazują, że przy takich technologiach, jak również optymalne warunkiśrodowisko, dla jednej osoby lądowisko 25 metry kwadratowe.

Co jeszcze w filmie wydaje się nieprawdopodobne? Wiemy, że Mark Watney przeżył na batonach proteinowych, witaminach i węglowodanach z ziemniaków przez prawie dwa lata. Nie znamy jeszcze długoterminowych skutków tak ograniczonej diety. Zwykle jemy setki roślin tygodniowo. Czy możemy zredukować dietę do 50 gatunków roślin, a nawet 10? Być może, ale potrzebne są długoterminowe badania z ludźmi w systemach zamkniętych na Ziemi, aby określić konsekwencje tak ograniczonej diety. Jeśli założymy, że środowisko na Marsie będzie ograniczone, to trzeba wziąć pod uwagę, że dieta będzie ściśle wegańska, bez owoców i orzechów rosnących na drzewach.

Wczesne badania wskazują na ogromną wartość psychologiczną roślin. Mark Watney wspominał ziemniaki, których brakowało mu po zbiorach. Kiedy astronauci wracają na Ziemię, często rozmawiają o eksperymentach z uprawą roślin i ich związku z nimi. 10 lat temu astronauta, który spędził rok w kosmosie, oświadczył: „Długoterminowe wyprawy kosmiczne są niemożliwe bez roślin”.

Nasza planeta to zamknięty system, który pędzi przez przestrzeń kosmiczną. Najtęższe umysły planety skupiają się teraz na rozwiązaniu problemu konsekwencji, jakie powstały w wyniku pozornie nieistotnej zmiany – wzrostu stężenia dwutlenku węgla w atmosferze z 0,03% do 0,04%. Dopiero zaczynamy rozumieć implikacje i wpływ tego pozoru drobne zmiany.

Być może przygody Marka Watneya zainspirują młodych ludzi do dalszych działań badania naukowe i pomóż ocalić naszą planetę przed możliwym zniszczeniem.

Bohater filmu jest zapomniany na Marsie, ale nie rozpacza – uprawia ziemniaki na Czerwonej Planecie, a nawet udaje mu się wystartować statkiem kosmicznym bez iluminatorów. Wielu widzów ma pytanie: czy to możliwe w rzeczywistości? Poprosiliśmy ekspertów o skomentowanie niektórych kontrowersyjnych punktów.

Czy plandeka może być na tyle mocna, by wytrzymać to wszystko – zarówno burzę na Marsie, jak i lot? (Nie pękło od razu.)

Dmitry Pobedinsky, fizyk, popularyzator nauki, autor wideobloga„Fizyka z Pobedinsky'ego” :

Plandeka jest mocna dla marsjańskiej atmosfery. Jest bardzo rzadki, ciśnienie na powierzchni jest 160 razy mniejsze niż na Ziemi. Dlatego jest prawdopodobne, że plandeka będzie w stanie wytrzymać takie obciążenie. Ale oczywiście musisz dokładniej obliczyć.

Plandeka w filmie nawet nie wygląda na rozdartą, ale po prostu zsunęła się, gdy statek prawie wszedł na orbitę. Być może węzły zostały rozwiązane z powodu przeciążenia i wibracji.

Czy można wyhodować ziemniaki z marsjańskiej gleby, nawożąc ją odpadami ludzkimi?

Dmitrij Pobedinsky: Gleba marsjańska składa się ze związków nieorganicznych. Jak piasek. Czy da się coś wyhodować na piasku? Jeśli tak, to zadziała na marsjańskiej glebie.

Aleksiej Sacharow, Przewodniczący Rady Związku Rolnictwa Ekologicznego:

W zasadzie jest to możliwe, choć najprawdopodobniej nie tak szybko. Faktem jest, że w naturze nawet w sterylnej glebie (na przykład sterylnym piasku) zawiera wszystkie pierwiastki chemiczne niezbędne do wzrostu roślin, ale są one w formie niedostępnej dla roślin. Proces tworzenia z nich pierwiastki chemiczne minerały, które będą w formie przyswajalnej dla rośliny – jest to proces prawie całkowicie i całkowicie związany z aktywnością mikroorganizmów. Po nawożeniu sterylnego podłoża produktami odpadowymi, główny bohater wprowadził do tej gleby biotę, która po pewnym czasie będzie w stanie w toku swojej aktywności życiowej stworzyć z niej glebę wystarczająco pożywną dla wzrostu rośliny, w tym ziemniaki.

Bohater Matta Damona spędził ponad rok (500 soli) jedząc tylko ziemniaki, początkowo karmiąc się witaminami, ale potem się skończył. Mimo to zachował piękny uśmiech, żadnych oznak szkorbutu czy innych problemów - poza tym, że schudł. Jak to jest możliwe?

Główny Niezależny Dietetyk Ministerstwa Zdrowia Terytorium Krasnodarskie Leila Kadyrova:

Trudno będzie zachorować na szkorbut, jedząc tylko ziemniaki. Ziemniaki zawierają witaminę C, która odpowiednio ugotowana pozostaje w warzywach w wystarczających ilościach i pozwala organizmowi oprzeć się chorobie.

„Marsjański”. Klatka filmowa

Ale zapewniam cię, że nic dobrego nie stanie się ze zdrowiem osoby, która przez rok zjada tylko jednego ziemniaka. Co to jest ziemniak? To dość sycące, bogate w skrobię warzywo, które praktycznie nie zawiera białek i tłuszczów. To jest pokarm węglowodanowy. Jeśli długi czas organizm nie otrzyma białek, co oznacza, że ​​nie będzie miał „ materiał budowlany» ważne dla każdego ważne systemy organizm. Człowiek będzie odczuwał osłabienie i brak energii, zmniejszy się jego wydolność, zaburzone zostaną funkcje wątroby, układu nerwowego i krążenia, trzustki. Jeśli w diecie nie będzie tłuszczów, wówczas praca mózgu ulegnie pogorszeniu, zaczną się problemy z jelitami, mogą wystąpić choroby stawów.

Absolutnie, jedząc tylko ziemniaki, nie można umrzeć z głodu. Ale zarabianie na wielu chorobach odpornościowych jest całkiem realistyczne. Organizm po prostu straci zdolność do zwalczania infekcji wirusowych.

Bohater filmu podpala wodór, by wytworzyć wodę. Czy to naprawdę możliwe? Może spróbujesz zrobić to w domu?

Dmitrij Pobedinsky: Kiedy wodór jest spalany, faktycznie wytwarzana jest woda. Trudno to zrobić w domu. W końcu potrzebny jest przynajmniej wodór, a przecież nie jest sprzedawany w sklepie jako gaz wybuchowy.

Co to jest zawiesie grawitacyjne?

Dmitrij Pobedinsky: Chusta grawitacyjna to manewr grawitacyjny. Możesz przelecieć obok planety i zbudować swoją trajektorię w tak sprytny sposób, że po przelocie obok planety twoja prędkość wzrośnie i to bez użycia silników. Sztuczka polega na tym, że następuje wymiana energii ruchu z planetą. Prędkość i energia statku kosmicznego rosną. Energia planety spada o tę samą wartość, ale ma ona tak ogromną masę, że spadek jej prędkości jest znikomy.

Czy człowiek mógłby przeżyć w aparacie startującym z Marsa bez okien i dachu?

Dmitrij Pobedinsky: Jeśli aktywność życiowa człowieka jest wspierana przez skafander kosmiczny, to myślę, że tak, można wystartować bez iluminatorów.

Dlaczego główny bohater nie umarł na skutek promieniowania na Marsie? Zwłaszcza przy użyciu reaktora do ogrzewania?

Dmitrij Pobedinsky: Do ogrzewania nie używał reaktora, ale radioizotopowy generator termoelektryczny. Zawiera substancję radioaktywną, w której zachodzi powolny proces rozpadu promieniotwórczego, a nie reakcja jądrowa. Ogólnie rzecz biorąc, jeśli odłączysz go od obciążenia, będzie generować ciepło. Jednocześnie, jeśli nie zostanie uszkodzony, tło promieniowania wokół niego będzie wyższe niż naturalne, ale nie śmiertelne.

Wcześniej istniała nawet praktyka instalowania takich elementów w trudno dostępnych miejscach - w tajdze, tundrze. Do zasilania latarni lub innych autonomicznych środków komunikacji.

Kolejna sprawa to promieniowanie słoneczne. Atmosfera na Marsie jest rozrzedzona, nie chroni przed nią dobrze. Ale tam też nie chodzili nago, byli w skafandrach. Chronią przed promieniowaniem słonecznym.

Czy na Marsie naprawdę może być tak silny wiatr?

Dmitrij Pobedinsky: Wiatr na Marsie może być szybki, ale jest bardzo rzadki. Dlatego najsilniejsza marsjańska zła pogoda co najwyżej popsuje fryzurę.

Ile równa się jeden sol?

Dmitrij Pobedinsky: Jeden sol to jeden marsjański dzień. To prawie jak u nas - 24 godziny 39 minut 35,24409 sekund.

W jaki sposób Hermes miał dość paliwa, aby wrócić w połowie drogi powrotnej na Marsa, zabrać Matta Damona i odlecieć z powrotem?

Dmitrij Pobedinsky: Nie potrzebujesz paliwa, aby latać w kosmosie! Latasz dzięki bezwładności. Dlatego myślę, że stosując manewry grawitacyjne, można podróżować między planetami przez dość długi czas (paliwo potrzebne jest tylko do korekty orbity i przemieszczania się z jednej orbity na drugą). Przy takich manewrach wiele z nich nie jest potrzebnych.

Jak bohaterom udało się tak słynnie „pływać” w kosmosie bez liny zabezpieczającej?

Dmitrij Pobedinsky: Nie mam pojęcia. Jeden niezręczny ruch - i odlecisz ze stacji do domu.

Co Pan, jako fizyk, pomieszał w filmie?

Dmitrij Pobedinsky: Zdezorientowany tym, jak on, po przekłuciu rękawicy, był w stanie kontrolować swój ruch. W końcu, jeśli zastosujesz siłę nie do środka ciężkości, zostaniesz skręcony. A znalezienie środka ciężkości jest dość trudne.

To było żenujące, jak słynnie uszczelnił pęknięte szkło skafandra taśmą klejącą. To nawet nie kwestia siły, ale lepkości i szczelności – jak on tak szybko wszystko idealnie uszczelnił, będąc w skafandrze?

Jednak we wszystkich filmach, w których statek kosmiczny obraca się, tworząc sztuczną grawitację, siła Coriolisa nie jest brana pod uwagę. Ciągle spychała cię na bok.

Na Marsie grawitacja jest 3 razy słabsza. Nie widziałem tego w filmie. Ale powinno być namacalne: to tak samo, jak na przykład ważenie dwudziestu zamiast sześćdziesięciu kilogramów.

Kolejną krępującą rzeczą jest to, że wewnątrz skafandra jest oświetlenie. Każdy kierowca wie, że jeśli w samochodzie świeci się światło, to na szybie pojawia się odbicie. Tak samo będzie w skafandrze kosmicznym. Światło będzie odbijane od wewnętrznej powierzchni i trudno będzie widzieć przez szybę.

„Marsjański”. Klatka filmowa

Najnowszy film science-fiction reżysera, Ridleya Scotta, przedstawia futurystycznego astronautę, który po raz pierwszy stąpa po nierównej powierzchni Marsa. Film został nakręcony w 3D w stylu Marvela. Widz może zobaczyć tam nowe, nieznane wcześniej przykłady grafiki komputerowej, za pomocą których reżyser odtwarza ciekawe zjawiska kosmiczne, jak chociażby marsjańską burzę.

Cała ekipa filmowa i twórcy wideo współpracują bezpośrednio z najlepszymi naukowcami NASA, aby stworzyć jak najdokładniejszy obraz. Przeprowadziliśmy wywiad z głównym naukowcem NASA, Dogiem Meingiem, na temat tego, co o tym myśli. niezwykły wygląd współpraca.

„Ogólnie rzecz biorąc, myślę, że będzie to coś bardzo, bardzo interesującego. Ciężko pracujemy, aby odtworzyć wszystko dokładnie tak, jak jest”.

Film: Marsjański krajobraz pustynny wygląda bardzo przekonująco: czerwone skały, rozległe połacie skalistego piasku, stworzone z połączenia efektów cyfrowych i materiału filmowego z Jordanii. Czy odpowiada temu, co faktycznie istnieje?

Nauka: „W rzeczywistości wszystkie modele powierzchni planety zostały stworzone na podstawie prawdziwe zdjęcia Mars. Mamy kilka statków kosmicznych i to one pomogły nam przy zdjęciach. Mars to planeta, której rozwój i zmiany zachodzą w dość szybkim tempie. Zwłaszcza biorąc pod uwagę, że znajduje się tam jeden z największych wulkanów Układ Słoneczny. Chociaż oprócz wulkanu jest jedna dolina, a jeśli zostanie przeniesiona do Stanów Zjednoczonych, będzie rozciągać się od wschodniego do zachodniego wybrzeża. Twórcy wideo naprawdę wykonali bardzo dobrą robotę, tworząc tak szczegółowy obraz”.

Film: W filmie astronauta Mark Watney (Daimon) sadzi i uprawia ziemniaki na Marsie, używając marsjańskiej gleby i prowizorycznego systemu nawadniania.

Nauka: „Już przewidziałem, co można by zrobić, gdybym przyszedł do NASA 30 lat później” – powiedział dr Meing i naukowiec zajmujący się glebą z University of Texas. „Jestem pewien, że mógłbyś wziąć trochę ziemi, tak jak zrobił to główny bohater filmu, i włożyć tam ziemniaki, dodając wodę. Mogłoby zacząć rosnąć, gdyby gdzieś był azot”.

Film: Aby wyhodować ziemniaki, Watney karmił roślinę stałymi ludzkimi odchodami (odchodami) zarówno swoich, jak i innych astronautów. W ten sposób był w stanie dostarczyć roślinie wszystkie niezbędne składniki odżywcze, w tym azot.

Nauka: „Gdybym był na Marsie, zrobiłbym to samo” – powiedział Meing. „Nie robimy tego na Ziemi, bo nie ma takiej potrzeby. dany fakt absolutnie prawdziwy. Oprócz kału można również użyć moczu. Ma też dużo azotu”.

Film: w rzeczywistości Mars jest bardzo „suchą” planetą. Aby zapewnić wodę dla swoich ziemniaków, bohater stworzył zaimprowizowany system nawadniania, w którym spalał tlen z systemu podtrzymywania życia w swoim habitacie z pozostałego statku kosmicznego, w którym znajdował się wodór. Z pewnością pierwsza próba zrobienia czegoś takiego zakończyła się niepowodzeniem.

Nauka: „Tak, wiesz, ten okazał się szczególnie interesujący. Nie ma wątpliwości, że wodór się pali. A jeśli masz źródło tlenu, możesz potencjalnie wytwarzać wodę. Teoretycznie to działa, ale robienie tego w warunkach w którym znalazł się główny bohater, jest bardzo, bardzo trudne” – powiedział Meing.

Film: Burzom piaskowym na Marsie towarzyszą wyładowania atmosferyczne i pojawiające się nagle tornada. Czy to prawda?

Nauka: „Tak, główny bohater znajduje się w jednym z tych obszarów. Burze piaskowe zdarzają się tam bardzo często. Można powiedzieć, że objęły całą planetę. Ale to zjawisko dzieje się dość szybko. Jeśli rzeczywiście tam trafiliśmy, to nasze urządzenia mogliśmy to przewidzieć i udało nam się uciec”.

Film: W kadrze często naszym oczom ukazuje się sześciokołowy samochód, który wygląda strasznie znajomo. Dlaczego wszystkie statki kosmiczne i łaziki marsjańskie w filmach mają sześć kół?

Nauka: „Zawieszenie takich statków może poruszać się w górę iw dół bez żadnych problemów” – mówi Meing. „Jeśli zdarzy się sytuacja, że ​​jedno z kół nagle okaże się, że nie leży na ziemi, to nie będzie to przeszkadzało w pracy pozostałych pięciu. Absolutnie wszystkie statki kosmiczne na Marsie mają dokładnie 6 kół. Do przyszłych misji załogowych to coś to bardzo ważne."

Kadr z filmu „Marsjanin”, w którym główny bohater Mark Watney wyposaża szklarnię do uprawy ziemniaków

Marsjanin / Twentieth Century Fox Film Corporation, 2015

Według Międzynarodowego Centrum Ziemniaczanego (CIP) w Peru w komunikacie prasowym opublikowanym na stronie internetowej organizacji, wstępne wyniki eksperymentu polegającego na uprawie ziemniaków w warunkach marsjańskich są pozytywne. Jak pokazuje film zarejestrowany kamerą wewnątrz szczelnego pojemnika, bulwy mogły kiełkować nawet w dość suchej glebie i przy niskim ciśnieniu atmosferycznym.

Od kilku lat naukowcy prowadzą eksperymenty na uprawie roślin w warunkach jak najbardziej zbliżonych do marsjańskich. Z ich pomocą naukowcy mają nadzieję ustalić, czy rośliny mogą przetrwać na innej planecie, a także na ile będą nadawały się do spożycia przez ludzi. Tak więc badania pokazują, że niektóre kultury rzeczywiście są w stanie istnieć przy niskim ciśnieniu atmosferycznym i wilgotności, ale liczba takich eksperymentów jest wciąż zbyt mała, aby jednoznacznie ocenić żywotność roślin.

Nowy eksperyment Międzynarodowego Centrum Ziemniaka (CIP) i agencji lotniczej NASA rozpoczął się 14 lutego 2016 r. Naukowcy z Peruwiańskiego Uniwersytetu Inżynierii i Technologii stworzyli specjalną platformę opartą na satelicie CubeSat, na której umieszczono kamerę z glebą z pustyni Pampa de la Hoya, jednego z najsuchszych miejsc na Ziemi. Wewnątrz obiektu ciśnieniowego agronomowie odtworzyli marsjańską temperaturę, ciśnienie atmosferyczne oraz odpowiadające im poziomy tlenu i dwutlenku węgla w powietrzu. Glebę nawożono wodą, w której rozpuszczano składniki pokarmowe (ok skład chemiczny gleby i nawozów, naukowcy nic nie zgłaszają, jednak warto zauważyć, że prawdziwa marsjańska gleba zawiera dużą ilość soli kwasu nadchlorowego (nadchlorany).

Stan roślin monitorowano za pomocą kamery zamontowanej na zmodyfikowanym CubeSat, który przez całą dobę monitorował teren. Okazało się, że ziemniaki są w stanie wykiełkować nawet na suchej glebie (na filmie widać rośliny posadzone już w 2017 roku). Ponadto, według Waltera Amorosa, jednego z uczestników projektu, agronomom udało się uzyskać bulwy, ale nic nie wiadomo o ich jakości i przydatności do spożycia. Naukowcy nie mówią również, jakiego rodzaju ziemniaka użyto do tego eksperymentu.

Eksperci doszli do wniosku, że przyszli koloniści prawdopodobnie nadal będą mogli uprawiać ziemniaki na Marsie, ale w tym celu będą musieli najpierw nasycić glebę. składniki odżywcze i poluzuj, aby bulwy miały wystarczającą ilość powietrza i wody. W przyszłości agronomowie planują kontynuować badania i określić wystarczające minimum do uprawy ziemniaków.

To już drugi taki eksperyment Międzynarodowego Centrum Ziemniaka. Jak informowali naukowcy w zeszłym roku, dla niego 100 rodzajów ziemniaków, które zostały już wcześniej przetestowane pod kątem przetrwania w „marsjańskich” warunkach. Wśród wybranych kandydatów 40 gatunków rośnie w Andach w skalistych i suchych warunkach i wytrzymuje ekstremalne zmiany pogodowe, podczas gdy pozostałe 60 to genetycznie zmodyfikowane odmiany przystosowane do przetrwania w glebach o niskiej zawartości wody i soli.

W 2015 roku naukowcy z Holandii przeprowadzili także eksperyment na uprawie roślin. Jest to dziesięć gatunków roślin w glebie, jak najbardziej zbliżonych do gleby marsjańskiej i księżycowej. Pomimo faktu, że naukowcom udało się uzyskać plon, warto zauważyć, że wszystkie próbki były w warunkach szklarniowych przy stałej temperaturze, wilgotności i oświetleniu.

Krystyna Ułasowicz

Przyszłe kolonie na Marsie, które spodziewają się stworzyć mieszkańcy Ziemi, będą wymagały od pierwszych osadników nie tylko odwagi i wytrzymałości, ale także umiejętności zapewnienia sobie pożywienia. Aby to zadanie było wykonalne, specjaliści z Międzynarodowego Centrum Ziemniaka rozpoczęli w 2016 roku eksperyment polegający na uprawie rośliny w ekstremalne warunki. Po przeprowadzeniu serii eksperymentów stwierdzili, że według wstępnych danych ziemniaki mogą rosnąć w suchej, słonej glebie w warunkach atmosfery Czerwonej Planety.

Aby sprawdzić, czy ziemniaki mogą przystosować się do takiego środowiska, naukowcy wykorzystali pojemnik stworzony przez specjalistów z Uniwersytetu Inżynierii i Technologii (UTEC) w Limie w oparciu o małego satelitę CubeSat. Umieścili glebę zbliżoną właściwościami do gleby marsjańskiej - suche, bogate w sól próbki pobrano z pustyni Pampas de la Hoya w południowym Peru.

Instalacja odtworzyła skład atmosfery Marsa - zawiera ona 95% dwutlenku węgla i tylko około 1% tlenu.

Ciśnienie w komorze również zostało ustawione na odpowiednie, ponad 100 razy mniejsze niż na ziemi. Naukowcy symulowali również nocne i dzienne temperatury na Czerwonej Planecie – z ostrymi spadkami. Glebę podlewano wodą nasyconą substancjami odżywczymi.

Jednocześnie eksperymentatorzy obserwowali, jak będą rosły w trudnych warunkach. różne rodzaje ziemniaki. Udało im się więc ustalić najbardziej wytrwałych. Proces wschodzenia pędów na bulwach rejestrowano na wideo.

„Uprawa ziemniaków w warunkach podobnych do panujących na Marsie jest ważną częścią eksperymentu” – powiedział badacz Julio Valdivia-Silva z UTEC. Chcemy dowiedzieć się, jakie są minimalne wymagania dla jego wzrostu.

Ekipę badawczą interesuje nie tylko to, w jaki sposób osadnicy zapewnią sobie żywność na innej planecie.

Ich zdaniem wybór najbardziej odpornych odmian ziemniaków pomoże poradzić sobie z zagrożeniem głodu na Ziemi.

Według nich najbardziej bezpretensjonalne gatunki pomogą wyżywić mieszkańców tych części naszej planety, gdzie niekorzystne zmiany klimatu już nastąpiły lub wkrótce się spodziewają, a plony są zagrożone.

• pixabay.com

Ogród z ołowiem i rtęcią

W tym samym czasie innym grupom badawczym udało się zadbać nie tylko o dostępność pożywienia dla zdobywców kosmosu, ale także o jego różnorodność.

Nad tym problemem od 2013 roku pracują specjaliści z Uniwersytetu Wageningen w Holandii. Następnie rozpoczęto całą serię eksperymentów, aby dowiedzieć się, jak uprawiać jadalne rośliny na Księżycu i Marsie.

Naukowcy rozpoczęli od posadzenia 10 rodzajów roślin: 6 zbóż i 4 rodzaje warzyw. Do odtworzenia marsjańskiej gleby użyto próbek z wulkanu Mauna Loa. Aby zasymulować księżyc, próbki pobrano z pustyni w Arizonie. Doświadczenie zakończyło się sukcesem: rośliny wykiełkowały.

Naukowcy odkryli, że najgorsza rzecz dla roślin byłaby na Księżycu. Holenderscy eksperci nie próbowali jednak zmieniać składu atmosfery, w której testowali potencjał roślin. Zgodnie z ich wnioskami rośliny będą musiały być uprawiane pod swego rodzaju czapką. Powietrze tam będzie podobne do ziemskiego. Ponadto naukowcy będą chronić uprawy przed szkodliwe wpływy gazowej otoczce Marsa i przed promieniowaniem.

• pixabay.com

Jednak naukowcy nie odważyli się wypróbować roślin wyhodowanych w wyniku eksperymentu: uznali, że owoce, które dała „marsjańska” gleba, były niebezpieczne ze względu na wysoką zawartość ołowiu, arsenu, rtęci i żelaza.

Dopiero w lipcu 2016 roku zespół z Uniwersytetu Wageningen po raz pierwszy próbował dowiedzieć się, czy warzywa, zboża i fasola uprawiane „na Marsie” są jadalne. Okazało się, że zawartość substancji potencjalnie niebezpiecznych w rzodkiewce, grochu, życie i pomidorach nie przekracza dopuszczalnej wartości.

Teraz naukowcy kontynuują eksperymenty i eksperymenty z żywymi organizmami. W lutym 2017 roku grupa badaczy zaczęła obserwować życie robaków w badanej glebie. Specjaliści karmią je resztkami zeszłorocznych „marsjańskich” zbiorów. Nie ogłoszono jeszcze żadnych pośrednich wyników. Należy jednak zauważyć, że sukces podobne doświadczenie oznaczałoby, że na Marsie lub Księżycu można stworzyć przynajmniej mały, samowystarczalny ekosystem.