Где лучше растут сельхозкультуры – на Луне или на Марсе? Результаты исследования удивили ученых

13.01.2025
Технологии
248
Фото: ESA - P. Carril
Художественное представление концепции лунной базы для выращивания сельхозкультур

Ученые сравнили возможности выращивания сельхозкультур в лунной и марсианской почве. Результаты исследования были представлены в 2024 году и оказались неожиданными – растения лучше росли в лунном грунте, хотя изначально исследователи предполагали обратное. Подробностями делится портал Space.com.

Для экспериментов на Луне ученые использовали искусственный грунт, воссозданный лабораторией Exolith на основе образцов, которые были собраны во время миссии «Аполлон-16» в 1972 году. Марсианский грунт был реконструирован (люди до сих пор не привезли настоящие образцы почвы с Красной планеты) на основе данных марсохода Curiosity, который в настоящее время бороздит марсианский ландшафт.

Несмотря на то, что марсианская почва богата азотом – важным элементом для растений, ее плотная глинистая структура ограничивает доступ кислорода к корням, выяснили ученые.

Ученые пытались вырастить урожай с использоваем Milorganite – удобрений на основе переработанных микроорганизмов сточных вод. До сих пор эти удобрения считались одним из лучших кандидатов для выращивания урожая в условиях космоса. Однако результаты эксперимента оказались неутешительными: выживаемость кукурузы на Марсе с таким удобрением составила всего 33,3%, тогда как при использовании обычных азотных удобрений – 58,8%.

В настоящее время исследователи тестируют выращивание брокколи, тыквы, бобов и люцерны в обоих типах почв. Так, например, люцерна последняя показала хорошие результаты как в лунном, так и в марсианском грунте.

Ученым также предстоит протестировать картофель, который, в частности, стал основным источником питания главного героя научно-фантастического романа и фильма «Марсианин», получившего признание критиков за реалистичное изображение астронавта, вынужденного выживать, выращивая собственную еду на марсианской космической базе.
Выращивание картофеля на Марсе (скриншот фильма «Марсианин»)

По мнению авторов статьи 2019 года, опубликованной в New Journal, прежде чем Марс сможет стать самодостаточным, в промежуточный период понадобятся огромные объемы импортируемой еды. И даже в случае успеха сельхозкультуры на Красной планете придется выращивать рядом с закрытыми человеческими поселениями без атмосферы, подобно тому, как выращивают растения на МКС.

Марсианские теплицы должны были бы учитывать низкие температуры, высокую радиацию и полное отсутствие разложившейся органики, которая обеспечивает рост растений на Земле. Марсианская почва также полна перхлоратов, токсичных химикатов, которые необходимо было бы удалить.

При этом Луна находится на гораздо более коротком расстоянии для транспортировки продовольствия.

Исследование 2019 года показало, что Марсу потребуется около 100 лет, чтобы стать самодостаточным, тогда как исследования NASA предполагают, что лунное поселение может достичь этого за несколько десятилетий.

Однако жизнь на Луне также сопряжена с множеством проблем. На Луне нет атмосферы, что делает ее уязвимой для ударов мелких астероидов , которые сгорают, не достигнув поверхности большинства планет. Из-за ее слабой гравитации пыль, поднятая ударами астероидов, не оседает, плавая вокруг и угрожая засорить любые механизмы, которые могут понадобиться для помощи растениям в росте. Урожаи также должны быть хорошо защищены от солнечной радиации, что является меньшей проблемой на Марсе.

Отсутствие атмосферы на луне делает маловероятным, что люди когда-либо смогут жить на ее поверхности без скафандров и защитных зданий, похожих на бункеры, однако с Марсом несколько иная ситуация. 

Институт Astera и Pioneer Labs представили проект по терраформированию Марса стоимостью около $1 млрд в год, предполагающий повышение температуры планеты на один градус Цельсия ежегодно до достижения комфортных для растений 30°C. План включает использование фотосинтетических бактерий и пионерных видов мхов, плесени и лишайников.

«Вопрос о существовании жизни на Марсе остается одним из самых интригующих и нерешенных в астробиологии»,  отмечают ученые, добавляя, что доказать отсутствие жизни невозможно.

Ученые собираются создать хранилище семян на Луне

Результаты эксперимента по выращиванию риса в космосе удивили ученых КНР