Космические салаты и соленая вода

Aug 21, 2023

Брюс Беттс • 31 мая 2023 г.

Мы рады объявить второй раунд победителей нашей грантовой программы STEP (Наука и технологии, поддерживаемые общественностью). На протяжении более 40 лет члены Планетарного общества и доноры финансируют научно-технические проекты, которые способствуют развитию космической науки и исследования. Программа грантов STEP продолжает эту традицию, финансируя инновационные проекты, отобранные в рамках открытого международного конкурсного процесса. Победители первого раунда грантов STEP, выбранные в 2022 году, уже проделывают увлекательную работу благодаря поддержке Планетарного общества.

Победителями этого года стали проект, который сравнит различные методы выращивания съедобных растений в смоделированных условиях исследования дальнего космоса, а также проект по изучению соленых озер на Земле, которые имеют общие характеристики с прошлыми и настоящими океанами других планет и лун.

Будущее освоения человеком глубокого космоса будет зависеть от устойчивого производства свежих сельскохозяйственных культур на пути следования. В рамках раунда грантов STEP 2023 года 50 000 долларов США были выделены команде под руководством доктора Эндрю Палмера из Технологического института Флориды на изучение сельского хозяйства в глубоком космосе для решения этой исследовательской задачи.

Команда доктора Палмера будет выращивать три типа съедобных растений, используя два метода: выращивание растений в воде с добавлением питательных веществ (так называемая гидропоника) и выращивание их в искусственной лунной и марсианской грязи (так называемом реголите). Целью проекта является лучшее понимание каждого метода выращивания и сравнение их пригодности для долгосрочных космических путешествий.

Гидропоника и раньше использовалась для выращивания растений в космосе, в том числе на борту Международной космической станции. Но этот метод сталкивается с проблемами, особенно в контексте длительного использования; он требует удобрений, имеет высокий потенциал заражения грибками и бактериями и может требовать большого пространства.

Реголит — это грязь на верхней поверхности планетарного тела. Она похожа на почву на Земле, но лишена какой-либо микробной жизни. Использование реголита для выращивания продуктов питания имеет свои проблемы, такие как высокая концентрация солей в марсианском реголите и нехватка азота как на Марсе, так и на Луне.

Использование реголита с поверхности планеты могло бы дополнить гидропонику, но исследований, сравнивающих эти методы одновременно в одних и тех же условиях, недостаточно. Этот проект, финансируемый грантом STEP, восполнит этот пробел в знаниях.

В рамках этого проекта под названием «Оценка систем производства продуктов питания для лунного и марсианского сельского хозяйства» команда доктора Палмера будет выращивать микрозелень редиса, салат и помидоры, используя гидропонику в одних условиях и в реголите в других. Цель эксперимента – охарактеризовать и сравнить два метода. В своих экспериментах проект будет использовать имитаторы лунного и марсианского реголита, поскольку у нас нет реголита с этих тел, за исключением ограниченного и драгоценного количества лунного реголита, возвращенного прошлыми лунными миссиями.

Команда, в которую входят эксперты в области физиологии и биохимии растений, а также космического сельского хозяйства и анализа эффективности систем, проверит свою гипотезу о том, что быстрорастущие культуры, такие как микрозелень, будут лучше подходить для гидропонных систем даже в долгосрочной перспективе, в то время как более медленно растущие культуры, такие как помидоры могут отдать предпочтение производственной системе на основе реголита.

Этот проект возглавляет профессор Эндрю Палмер из Технологического института Флориды совместно с профессором Рафаэлем Лурейро из Университета Уинстон-Сейлем, а также соавторами профессором Дж. Трэвисом Хансакером из Технологического института Флориды; д-р Лаура Э. Факрелл, научный сотрудник НАСА, Лаборатория реактивного движения; Тиара Бенто, Технологический институт Флориды; и Джессика Карнейро Оливейра, Федеральный университет штата Рио-де-Жанейро, Бразилия.

Хотя нигде на Земле нет среды, идентичной другой планете или Луне, есть места, где условия аналогичны — достаточно схожи в определенных отношениях, чтобы их стоило изучить. Ученые изучают планетарные аналоги, чтобы узнать больше о том, что возможно в условиях, которые, как мы думаем, существуют в других мирах. Вторым победителем гранта STEP 2023 года стала команда под руководством доктора Джейкоба Буффо из Дартмутского колледжа, которая получила 49 284 доллара США за проект по изучению небольших, чрезвычайно соленых озер в Британской Колумбии, Канада, которые могут быть аналогами древнего Марса. а также некоторые океанские спутники Солнечной системы, места, представляющие ключевой интерес для поиска жизни.