Американские ученые завершили 120-дневный эксперимент по культивированию бобовых в условиях, воспроизводящих поверхность естественного спутника Земли.
Специалисты успешно собрали урожай нута сорта «Майлз» на смеси, содержащей до 75% искусственного лунного реголита. В качестве субстрата использовался материал производства компании Exolith Labs, химический и структурный состав которого скопирован с образцов лунного реголита, доставленных на Землю миссиями программы «Аполлон».
Выбор сорта «Майлз» обусловлен его генетической устойчивостью к внешним стрессорам и компактным размером куста, что отвечает строгим пространственным ограничениям космических модулей. Главная проблема посадки в реголит заключается в его физических свойствах: гидрофобности, отсутствии органического микробиома и высокой концентрации тяжелых металлов, токсичных для флоры.
Выбор пал на сорт «Майлз» не неслучайно. Этот нут растет компактными кустами и не боится трудностей, что критически важно для космоса. В условиях дефицита места на борту корабля «Майлз» позволяет выращивать максимум еды на каждом квадратном сантиметре.
Для нейтрализации агрессивной среды авторы применили механизм комплексной биоремедиации. В грунт, состоящий на треть из лунного симулянта, добавили вермикомпост (продукт переработки органики дождевыми червями) и арбускулярные микоризные грибы. В ходе роста грибковые культуры образовали симбиоз с корневой системой нута. Они выполняли функцию биологического фильтра: извлекали питательные макроэлементы из вермикомпоста и одновременно связывали ионы тяжелых металлов, блокируя их поступление в стебель растения. Интеграция фитильной системы орошения предотвратила цементирование мелких фракций лунной пыли и стабилизировала гидратацию корней.
Вегетационный цикл занял 120 дней, что превышает стандартные земные показатели для данной культуры. Контрольные экземпляры, высаженные в чистый реголит без внесения грибков, погибали к десятой неделе эксперимента. В свою очередь, опытная группа продемонстрировала признаки физиологического стресса и сниженный уровень хлорофилла, однако успешно достигла стадии цветения и сформировала бобы.
Чтобы решить проблему быстрого пересыхания почвы со слабой структурой, ученые внедрили систему точечного полива с использованием хлопковых фитилей. Эта технология обеспечивает непрерывную доставку влаги напрямую к корневой системе нута, компенсируя низкую влагоудерживающую способность субстрата.
Следующим этапом проекта, финансируемого грантовой программой NASA FINESST, станет токсикологический анализ полученного урожая. Специалисты измерят фактическую долю накопленных тяжелых металлов в плодах для оценки их безопасности и пищевой ценности. Собранные данные послужат базой при проектировании систем автономного продовольственного обеспечения астронавтов в рамках будущих пилотируемых экспедиций программы «Артемида» (Artemis).
Источник: phys.org
