|
Выращивание растений в космосе
|
|
|
|
Представьте, что вы едите хрустящий салат из свежих овощей с грядки и наслаждаетесь сочной клубникой на десерт. Но вместо своего заднего двора вы смотрите на суровый лунный пейзаж, на Землю, висящую, как драгоценный голубой мрамор, в чернильном небе.
|
|
|
|
Звучит как притянутая за уши научная фантастика? Подумайте еще раз.
|
|
|
|
Этот сценарий космической кухни быстро становится нашей реальностью благодаря исследованиям, проведенным учеными Мельбурнского университета, входящими в Центр передового опыта Австралийского исследовательского совета в области растений для космоса (P4S, 2024-2030), в партнерстве с НАСА и другими учеными-космонавтами.
|
|
|
|
Глобальная команда мечты, состоящая из более чем 40 ученых из 11 стран и семи космических агентств, объединилась, чтобы разработать дорожную карту достижений в области растениеводства, имеющих решающее значение для долгосрочной жизни человека на Луне и Марсе.
|
|
|
|
И мне посчастливилось быть одним из них, представляя исследовательскую группу Университета цифрового сельского хозяйства, продуктов питания и вина (DAFW).
|
|
|
|
Наше исследование, опубликованное в журнале New Phytologist, соответствует амбициозной программе НАСА по исследованию Луны Artemis и P4S.
|
|
|
|
|
|
|
Почему растения важны в космосе
|
|
|
|
Для меня важно не только выращивание растений в космосе, но и будущее человечества за пределами Земли.
|
|
|
|
В нашей работе предлагается система "Уровень готовности биорегенеративной системы жизнеобеспечения (BLSS)", расширяющая шкалу оценки сельскохозяйственных культур НАСА для оценки того, насколько эффективно растения могут перерабатывать воздух, воду и питательные вещества в космических средах обитания.
|
|
|
|
Это гарантирует, что они не только обеспечивают питание, но и выполняют другие важные функции жизнеобеспечения, необходимые для освоения человеком дальнего космоса.
|
|
|
|
Итак, почему растения так важны для освоения космоса? Они не просто источник пищи, они - наш спасательный круг в космосе.
|
|
|
|
Растения являются природными многозадачниками, обеспечивая организм кислородом, очищая воду, перерабатывая отходы, обеспечивая фармацевтическими препаратами и биоматериалами по требованию и даже улучшая психическое здоровье астронавтов.
|
|
Проблемы выращивания растений за пределами Земли
|
|
|
|
Поскольку мы планируем осуществить длительные полеты на Луну к 2030 году и на Марс в 2040 году, обеспечение правильного питания астронавтов является критическим "красным риском" (так в НАСА называют то, что считается наивысшим приоритетом для здоровья экипажа и успеха миссии), который необходимо решить, прежде чем мы даже подумаем об урегулировании этого вопроса. о внеземных телах.
|
|
|
|
Но выращивать растения в космосе сложно.
|
|
|
|
Микрогравитация и более низкое, чем на Земле, гравитационное притяжение оказывают медленное, но сложное воздействие на гидродинамику, препятствуя поступлению воды и питательных веществ к корням растений.
|
|
|
|
Кроме того, отсутствие естественной конвекции влияет на теплопередачу и циркуляцию воздуха, что может привести к задержке роста растений.
|
|
|
|
Наши текущие исследования позволили получить несколько интересных сведений о том, как растения приспосабливаются к пространству.
|
|
|
|
Ученые работают над расшифровкой тайн гравитропизма во внеземных условиях - именно так растения реагируют на силу тяжести, отличную от земной, — чтобы оптимизировать выращивание сельскохозяйственных культур в условиях микро— и частичной гравитации.
|
|
Предстоящие эксперименты и технологии будущего
|
|
|
|
В конце 2027 года на Луне впервые произрастят растения.
|
|
|
|
Миссия НАСА "Артемида III" проведет эксперимент "Влияние Луны на сельскохозяйственную флору" (LEAF), в ходе которого будут выращены три быстрорастущих вида растений в камере с контролируемым климатом на поверхности Луны.
|
|
|
|
Через неделю 500 граммов образцов растений вернутся на Землю для анализа, а партнеры из университета P4S проведут здесь, в Австралии, несколько исследований по экспрессии генов и влиянию пониженной гравитации и повышенной космической радиации как факторов стресса.
|
|
|
|
И будущее космического фермерства становится все более высокотехнологичным.
|
|
|
|
Исследователи используют возможности технологий omics и искусственного интеллекта для создания "цифровых двойников", которые оптимизируют рост растений, качество продуктов питания и их приемлемость для астронавтов.
|
|
|
|
Эти усовершенствованные модели учитывают сложное взаимодействие между физиологией растений и сенсорной обратной связью человека, направленное на поддержание сенсорного восприятия астронавтов и предотвращение усталости от меню.
|
|
|
|
Группа DAFW и P4S из Мельбурнского университета проводят это важное исследование, направленное на то, чтобы астронавты были счастливы и здоровы в космосе.
|
|
Польза для Земли и за ее пределами
|
|
|
|
Но эта работа направлена не только на покорение космоса, но и на улучшение жизни на Земле.
|
|
|
|
Идеи, которые мы получаем при выращивании растений в экстремальных условиях, могут помочь революционизировать методы устойчивого ведения сельского хозяйства на нашей родной планете.
|
|
|
|
Поскольку мы стоим на пороге превращения в многопланетный вид, растения становятся нашими верными спутниками.
|
|
|
|
Используя их возможности, мы не просто достигаем звезд — мы создаем устойчивое будущее для человечества — на Земле и во всем космосе.
|
|
|
|
Источник
|
