Учёные вырастили растения в лунном грунте⁠⁠

Учёные вырастили растения в грунте с Луны, собранном астронавтами миссии «Аполлон». Исследователи не знали, прорастёт ли что-нибудь в небогатом лунном грунте, и хотели проверить, можно ли его использовать для выращивания пищи следующим поколениям лунных исследователей.

Исследователь увлажняет лунный грунт пипеткой. Учёные обнаружили, что грунт отталкивает воду (является гидрофобным), в результате чего вода собиралась на поверхности. Для нарушения гидрофобности и равномерного увлажнения почвы требовалось активное перемешивание материала с водой. После увлажнения лунные почвы могут быть увлажнены капиллярным действием для выращивания растений

Роберт Ферл из Института пищевых и сельскохозяйственных наук Университета Флориды и его коллеги посадили кресс-салат в лунную «почву», привезённую Нилом Армстронгом и Баззом Олдрином из Аполлона-11, а также другими миссиями и луноходами — все семена проросли.

Однако обратной стороной эксперимента стало то, что после первой недели из-за скудности и других свойств лунной почвы растения стали расти медленнее, чем саженцы, посаженные в искусственно созданный лунный грунт с Земли. Большинство растений, проросших на настоящей лунной почве, оказались низкорослыми, одно погибло.

Анализы включали от 3-х (Apollo 11) до 4-х (Apollo 12, 17) растений с каждого участка Луны, привезённых миссиями. Одно растение Аполлона-11 не выжило и было исключено из эксперимента. Фотографии сделаны непосредственно перед сбором урожая

Результаты были опубликованы в четверг 12 марта в журнале Communications Biology.

Чем дольше грунт подвергался воздействию космического излучения и солнечного ветра на Луне, тем хуже растения чувствовали себя в такой почве. По словам исследователей, образцы «Аполлона-11», взятые из Моря Спокойствия (моря на видимой стороне Луны) и подвергавшиеся воздействию этих явлений на пару миллиардов лет дольше остальных образцов, были наименее благоприятными для выращивания.

Первые 6 дней скорость прорастания растений была близка к 100% во всех источниках лунного грунта из миссии Аполлона и неотличима от скорости в JSC-1A (земной копии)

«Это большой шаг вперёд — узнать, что в грунте с Луны можно выращивать растения. Настоящий следующий шаг — пойти и сделать это на поверхности Луны», — сказал Саймон Гилрой, биолог космических растений из Университета Висконсин-Мэдисон.

Проростки на 6-й или 8-й день показали, что рост корней в лунном грунте не такой сильный, как в JSC-1A (земной копии)

Лунная грязь полна крошечных осколков стекла, оставшихся от ударов микрометеоритов, которые попали в лунные посадочные модули Аполлона и изнашивали обшивку луноходов.

Одним из решений для более успешного выращивания растений на Луне может быть использование грунта из более молодых геологических участков, таких как потоки лавы.

В то время как прорастание было одинаковым среди контрольных и лунных участков, проростки, выращенные на лунном грунте, не процветали по сравнению с JSC-1A (земной копии)

Шесть миссий Аполлона привезли 382 килограмма лунных камней и грунта на Землю. Большая часть лунных запасов оставалась закрытой, что вынуждало исследователей экспериментировать с имитацией почвы, состоящей из земного вулканического пепла. В начале прошлого года NASA, наконец, выдало исследователям из Университета Флориды небольшую часть грунта, и долгожданная посадка состоялась в мае прошлого года в лаборатории.

Сравнение растений на 6-й и 20-й день эксперимента. В серой рамке растения из земной имитации лунного грунта. Ниже растения из настоящего лунного грунта

NASA заявило, что время для такого эксперимента, наконец, настало, и космическое агентство надеется вернуть астронавтов на Луну через несколько лет. По словам учёных, идеальной ситуацией для будущих астронавтов было бы использование бесконечных запасов доступного местного грунта для выращивания растений в помещении вместо создания гидропонной или полностью водной системы.

«Тот факт, что что-то выросло, означает, что у нас есть действительно хорошая отправная точка, и теперь вопрос в том, как мы это оптимизируем и улучшим», — сказала Шармила Бхаттачарья, научный сотрудник NASA по космической биологии.

Учёные из Флориды надеются переработать свой лунный грунт в конце этого года, посадив больше кресс-салата, прежде чем, возможно, перейти к другой растительности.

_________________________________________________________

Публикация:

Communications Biology (2022). DOI: 10.1038/s42003-022-03334-8.