Земледелие на Красной планете будет намного сложнее, чем в знаменитом фильме «Марсианин»: чтобы выращивать там растения, потребуется богатая питательными веществами почва и удаление ядовитых химикатов.
В фильме «Марсианин» застрявший на Красной планете астронавт смог выжить благодаря выращиванию картофеля в марсианской грязи, удобренной экскрементами. Будущим покорителям далекой планеты также придется выращивать себе пищу, чтобы не зависеть от миссий по доставке предметов снабжения, при этом им придется выращивать большее количество большего разнообразия растений. Однако лабораторные эксперименты показывают, что эта задача будет весьма непростой.
Биохимик Эндрю Палмер и его коллеги из Флоридского технологического института посадили салат и арабидопсис в имитацию марсианской почвы при контролируемом освещении и температуре (22° С в помещении и около 70% влажности). Семена обоих растений проросли в почве, привезенной с Гавайских островов и из пустыни Мохаве (очень похожей на марсианскую), поскольку их удобряли смесью азота, калия, кальция и других питательных веществ. А вот в синтетической почве, составленной из смеси вулканических пород, глины, солей и других химических элементов, которые марсоход Curiosity идентифицировал на Красной планете, семена ни одного из растений не смогли прорасти. Ученым пришлось вырастить их гидропонным методом, а затем переместить в искусственно созданную почву. Увы, даже получив удобрения, растения погибли через неделю после пересадки.
Команда Палмера считает, что проблема с синтетической «марсианской» почвой может заключаться в высоком уровне pH – около 9,5 (у природных почв этот уровень не превышает 7). Когда исследователи снизили уровень pH в синтетической почве до 7,2 с помощью серной кислоты, пересаженные семена продержались на неделю дольше, но все равно погибли.
Кроме того, оказалось, что в оригинальном «рецепте» синтетической почвы не было перхлората кальция – токсичной соли, которая, по последним данным, составляет до 2% марсианской поверхности. Когда команда Палмера добавила это вещество в синтетическую почву в концентрации, схожей с той, какая наблюдается на Марсе, ни салат, ни арабидопсис не смогли прорасти.
«Перхлорат кальция – это главная проблема для земледелия на Марсе, но она не должна стать препятствием, – говорит Эдвард Гинан, астробиолог из Университета Вилланова, – На Земле есть бактерии, которые питаются перхлоратом, выделяя при этом кислород. Если этих бактерий отправить на Марс поедать местный перхлорат, они не только помогут избавиться от токсичного компонента в почве, но и, возможно, помогут производить кислород для дыхания астронавтов». Возможность земледелия на Марсе будет зависеть от многих факторов, включая место высадки астронавтов, ведь разные регионы Красной планеты имеют разную геохимию и состав почв. Сегодня специалисты из Университета штата Джорджия продолжают проводить лабораторные эксперименты по выращиваю различных растений в самых разных образцах почвы, имитирующих марсианскую. Все образцы составляют на основе последних наблюдений, сделанных марсоходами NASA Curiosity, Spirit и Opportunity, а также межпланетным кораблем для исследования Марса и марсианским исследовательским зондом MRO.
Это новость от журнала ММ «Машины и механизмы». Не знаете такого? Приглашаем прямо сейчас познакомиться с этим удивительным журналом.