Как да превърнем Червената планета в зелена?
Преди четири години, през 2016-а, Виегер Вамелинк, еколог от университета във Вагенинген, взел участие дружно с още 50 души в неповторима вечеря в New World Hotel в Холандия. На пръв взор менюто наподобява нормално - хапки с пюре от фасул, чорба от картофи с коприва, ръжен самун, морковено сорбе. То обаче е извънредно, тъй като всички зеленчуци са отгледани от Вамелник и екипа му в развъдник с почва, идентична на тази на Марс и Луната.Оттогава те са успели да отгледат още 10 растения, в това число киноа, кресон, домати, употребявайки смлени вулканични скали, които най-вече наподобяват почвата на Червената планета.
Първоначално почвата е била комбинирана, с цел да може да се изследва по какъв начин машините и костюмите, употребявани в Космоса, ще се държат към материали от повърхността на Марс и Луната. Малцина са предполагали, че могат да се отглеждат и растения на нея. Отначало е имало терзания за състава на почвата, изключително откакто първите опити да се засадят живи култури върху лунна почва се провалят поради тъничките, само че доста остри скални фрагменти, които безусловно пронизвали корените. На Марс обаче придвижването на водата в древността и непрекъснатата ерозия от вятъра са създали повърхността на планетата доста по-благоприятна.
От хранителна позиция, изяснява Вамелинк, няма разлика сред " марсианските " растения и тези, които са отгледани в земна почва, а от вкусова той персонално
избира " марсианските " домати,
които са доста по-вкусни от земните. Сега екипът му се пробва да открие бактерия, която ще обезпечи повече азот от атмосферата и ще се храни от токсичната сол, съдържаща се в почвата на Марс.
В различен университет - " Виланова " в Пенсилвания, екипът на проф. Ед Гуинан и Алисия Еглин се занимава с план " Червени палци ", в който отглежда сполучливо свои " марсиански " растения. Първоначално те употребяват скали от пустинята Мохаве, като обогатяват получената почва с ферми от червеи, известни със способността си да отделят азот от мъртви органични материи посредством своето придвижване и хранене. Проектът бе необятно отразен в медиите, когато през 2018 година екипът съумя да отгледа сполучливо ечемик и хмел, откривайки пътя към производството на марсианска бира.
Всякакъв тип салата, само че не и чипс!
За няколко години Гуинан и Еглин прибавиха към своята " марсианска градина " домати, чесън, спанак, салата, лук, репички, босилек, зеле. Качеството на културите варира, като най-успешно се оказва зелето, което даже вирее по-добре на марсианска, в сравнение с земна почва. Голям проблем обаче се очертават картофите, които са богати на калории. Те избират по-мека и некомпактна земя и стопират да порастват в избран миг - марсианската почва става тежка и непробиваема, когато е напоена с вода, и води до задушаване на картофите. Според Еглин ключът към триумфа е да се отглеждат растения с невисок рандеман, които да се радват на по-натурална екосистема. Дори и на Земята земеделските монокултури страдат, когато питателните съставки, нужни за едно растение, се изчерпят и не се прибавят след всяка годишна продукция. За да обезвреждат този резултат, фермерите постоянно сменят растенията в една и съща почва. Еглин се пробва да потвърди това, отглеждайки соя, която също е значим източник на протеин, и царевица дружно с щир, употребен постоянно в карибската кухня.
Какъвто и да е триумфът на тези планове обаче, не би трябвало да се не помни, че почвата, наподобяваща на марсианската, има много ограничавания, защото е основана на
лимитираните благоприятни условия на Земята,
изяснява биоложката Кристъл Пайл. Тя взе участие в Микро-екологичната система за различна поддръжка на живота, която учи разнообразни технологии, които могат да бъдат употребявани при далечни задачи - да вземем за пример бактериален биореактор, който може да рециклира отпадъците от астронавтите във въздух, вода и храна. " В основата си почвата наподобява на марсианската, само че не е същата. Почти невероятно е да се пресъздадат всички характерности на марсианската почва ", изяснява тя.
Вероятно единственият сигурен метод е да се донесе достоверна марсианска почва на Земята. На 30 юли НАСА изстреля совалката Perseverance към антична речна делта в кратера Джезеро на Марс. Ако всичко върви по проект, идващия февруари совалката ще доближи до считаната за най-плодородна почва на Червената планета. Благодарение на основаната на плутоний система за зареждане совалката ще може да проучва повърхността на Марс в продължение на 10 години. За разлика от предходните задачи, които се занимаваха с търсене на следи от места, годни за живот на Марс, задачата на Perseverance е да откри следи от микробиологичен живот. И което е основно за развъждането на храна на Марс - совалката ще събере мостри от скалите и почвата, които ще резервира за евентуална бъдеща роботизирана задача, която ще ги донесе на Земята за разбор. Дотогава симулацията на марсианска почва е единственото, с което учените могат да работят.
Дотогава има доста какво да бъде научено. Вместо да се занимава с развъждането на самостоятелни растения, програмата на Пайл избира да прави оценка видовете в тяхната вътрешна, животоподдържаща екосистема. Това разрешава да се употребяват преимуществата на ставащата за консумация биомаса, производството на О2 и даже пречистването на вода, вместо да се отделят запаси за развъждането на настрана растение. " Но прогнозата по какъв начин ще се държи едно растение на Марс изисква доста по-фундаментално схващане биологията на растенията. Трябва да слезем на молекулярно равнище. Да разберем какво се случва подземен, в корените. Как газове като О2 се поемат от въздуха и се довеждат до корените. Как въглеродният двуокис се изпуска ", изяснява Пайл.
Още трудности
Дори в случай че бъде открита задоволително близка до марсианската почва, има още много провокации, които би трябвало да бъдат преодолени. Марс се намира на към 70 милиона километра по-далеч от Слънцето, в сравнение с е Земята. В резултат на това слънчевата светлина доставя едвам 43 % от нужната сила, като междинните температури варират към -60°C. Освен това поради наклона на планетата и мощно елипсовидната орбита вариацията на сезоните е рискова.
Друг проблем е атмосферата на Марс, която е доста по-тънка от земната. В нея липсва азот, който е основен за развъждането на растения, и доминира въглероден двуокис, който е значителен за фотосинтезата, само че е в толкоз ниска централизация, че всяко растение на повърхността ще има проблем с растежа. Тънката атмосфера излага марсианската почва и на галактическата радиация, която основава враждебна среда за всевъзможни микроорганизми, които биха могли да извлекат хранителни субстанции от мъртва материя. Освен това слънчевата радиация може да задейства съединенията от хлор в марсианската почва и да ги трансформира в отровни соли. В почвата са открити и други отровни тежки метали като кадмий, живак и желязо, които също са предизвикателство. " За растенията тези тежки метали не са необикновен проблем, тъй като те ще ги складират някъде. Но в случай че хората ядат от тези растения, металите могат да са проблем за тях ", изяснява Пайл.
Единият вид е да се употребява безпочвена технология, която към този момент се ползва на Земята. Аеропониката отглежда растения, които са провесени във въздуха, като техните корени се пръскат с хранителна течност. Тази техника може да докара до по-големи, по-бързо разрастващи се култури и към този момент се употребява сполучливо за развъждане на салата на Международната галактическа станция. " Всъщност астронавтите са толкоз удовлетворени от своята годишна продукция, че пращат доста малко салата на Земята, която учените да изследват. Останалата просто я изяждат ", изяснява Вамелинк.
Дефицит на калории
Въпреки известността на галактическата салата обаче тя не е задоволителна, с цел да поддържа астронавтите по време на дълъг полет до Марс. Проблемът още веднъж е в картофите. " Много е мъчно да отглеждаш картофи в хидрокултура, а единствено със салата и домати няма да стане, тъй като индивидът се нуждае от калории. Картофите най-добре се отглеждат в почва, където можеш да засадиш доста растения на кубически метър ", изяснява Вамелинк.
Независимо дали е отгледана в почва, вода или мокър въздух храната ще играе доста по-важна роля в марсинската реалност. Насладата на вкусно ястие ще е основно за психическото здраве и комфорта на астронавтите пионери, които ще живеят на милиони години от вкъщи. Кой знае, може би ръженият самун и репичките ще са в менюто въпреки всичко.
Първоначално почвата е била комбинирана, с цел да може да се изследва по какъв начин машините и костюмите, употребявани в Космоса, ще се държат към материали от повърхността на Марс и Луната. Малцина са предполагали, че могат да се отглеждат и растения на нея. Отначало е имало терзания за състава на почвата, изключително откакто първите опити да се засадят живи култури върху лунна почва се провалят поради тъничките, само че доста остри скални фрагменти, които безусловно пронизвали корените. На Марс обаче придвижването на водата в древността и непрекъснатата ерозия от вятъра са създали повърхността на планетата доста по-благоприятна.
От хранителна позиция, изяснява Вамелинк, няма разлика сред " марсианските " растения и тези, които са отгледани в земна почва, а от вкусова той персонално
избира " марсианските " домати,
които са доста по-вкусни от земните. Сега екипът му се пробва да открие бактерия, която ще обезпечи повече азот от атмосферата и ще се храни от токсичната сол, съдържаща се в почвата на Марс.
В различен университет - " Виланова " в Пенсилвания, екипът на проф. Ед Гуинан и Алисия Еглин се занимава с план " Червени палци ", в който отглежда сполучливо свои " марсиански " растения. Първоначално те употребяват скали от пустинята Мохаве, като обогатяват получената почва с ферми от червеи, известни със способността си да отделят азот от мъртви органични материи посредством своето придвижване и хранене. Проектът бе необятно отразен в медиите, когато през 2018 година екипът съумя да отгледа сполучливо ечемик и хмел, откривайки пътя към производството на марсианска бира.
Всякакъв тип салата, само че не и чипс!
За няколко години Гуинан и Еглин прибавиха към своята " марсианска градина " домати, чесън, спанак, салата, лук, репички, босилек, зеле. Качеството на културите варира, като най-успешно се оказва зелето, което даже вирее по-добре на марсианска, в сравнение с земна почва. Голям проблем обаче се очертават картофите, които са богати на калории. Те избират по-мека и некомпактна земя и стопират да порастват в избран миг - марсианската почва става тежка и непробиваема, когато е напоена с вода, и води до задушаване на картофите. Според Еглин ключът към триумфа е да се отглеждат растения с невисок рандеман, които да се радват на по-натурална екосистема. Дори и на Земята земеделските монокултури страдат, когато питателните съставки, нужни за едно растение, се изчерпят и не се прибавят след всяка годишна продукция. За да обезвреждат този резултат, фермерите постоянно сменят растенията в една и съща почва. Еглин се пробва да потвърди това, отглеждайки соя, която също е значим източник на протеин, и царевица дружно с щир, употребен постоянно в карибската кухня.
Какъвто и да е триумфът на тези планове обаче, не би трябвало да се не помни, че почвата, наподобяваща на марсианската, има много ограничавания, защото е основана на
лимитираните благоприятни условия на Земята,
изяснява биоложката Кристъл Пайл. Тя взе участие в Микро-екологичната система за различна поддръжка на живота, която учи разнообразни технологии, които могат да бъдат употребявани при далечни задачи - да вземем за пример бактериален биореактор, който може да рециклира отпадъците от астронавтите във въздух, вода и храна. " В основата си почвата наподобява на марсианската, само че не е същата. Почти невероятно е да се пресъздадат всички характерности на марсианската почва ", изяснява тя.
Вероятно единственият сигурен метод е да се донесе достоверна марсианска почва на Земята. На 30 юли НАСА изстреля совалката Perseverance към антична речна делта в кратера Джезеро на Марс. Ако всичко върви по проект, идващия февруари совалката ще доближи до считаната за най-плодородна почва на Червената планета. Благодарение на основаната на плутоний система за зареждане совалката ще може да проучва повърхността на Марс в продължение на 10 години. За разлика от предходните задачи, които се занимаваха с търсене на следи от места, годни за живот на Марс, задачата на Perseverance е да откри следи от микробиологичен живот. И което е основно за развъждането на храна на Марс - совалката ще събере мостри от скалите и почвата, които ще резервира за евентуална бъдеща роботизирана задача, която ще ги донесе на Земята за разбор. Дотогава симулацията на марсианска почва е единственото, с което учените могат да работят.
Дотогава има доста какво да бъде научено. Вместо да се занимава с развъждането на самостоятелни растения, програмата на Пайл избира да прави оценка видовете в тяхната вътрешна, животоподдържаща екосистема. Това разрешава да се употребяват преимуществата на ставащата за консумация биомаса, производството на О2 и даже пречистването на вода, вместо да се отделят запаси за развъждането на настрана растение. " Но прогнозата по какъв начин ще се държи едно растение на Марс изисква доста по-фундаментално схващане биологията на растенията. Трябва да слезем на молекулярно равнище. Да разберем какво се случва подземен, в корените. Как газове като О2 се поемат от въздуха и се довеждат до корените. Как въглеродният двуокис се изпуска ", изяснява Пайл.
Още трудности
Дори в случай че бъде открита задоволително близка до марсианската почва, има още много провокации, които би трябвало да бъдат преодолени. Марс се намира на към 70 милиона километра по-далеч от Слънцето, в сравнение с е Земята. В резултат на това слънчевата светлина доставя едвам 43 % от нужната сила, като междинните температури варират към -60°C. Освен това поради наклона на планетата и мощно елипсовидната орбита вариацията на сезоните е рискова.
Друг проблем е атмосферата на Марс, която е доста по-тънка от земната. В нея липсва азот, който е основен за развъждането на растения, и доминира въглероден двуокис, който е значителен за фотосинтезата, само че е в толкоз ниска централизация, че всяко растение на повърхността ще има проблем с растежа. Тънката атмосфера излага марсианската почва и на галактическата радиация, която основава враждебна среда за всевъзможни микроорганизми, които биха могли да извлекат хранителни субстанции от мъртва материя. Освен това слънчевата радиация може да задейства съединенията от хлор в марсианската почва и да ги трансформира в отровни соли. В почвата са открити и други отровни тежки метали като кадмий, живак и желязо, които също са предизвикателство. " За растенията тези тежки метали не са необикновен проблем, тъй като те ще ги складират някъде. Но в случай че хората ядат от тези растения, металите могат да са проблем за тях ", изяснява Пайл.
Единият вид е да се употребява безпочвена технология, която към този момент се ползва на Земята. Аеропониката отглежда растения, които са провесени във въздуха, като техните корени се пръскат с хранителна течност. Тази техника може да докара до по-големи, по-бързо разрастващи се култури и към този момент се употребява сполучливо за развъждане на салата на Международната галактическа станция. " Всъщност астронавтите са толкоз удовлетворени от своята годишна продукция, че пращат доста малко салата на Земята, която учените да изследват. Останалата просто я изяждат ", изяснява Вамелинк.
Дефицит на калории
Въпреки известността на галактическата салата обаче тя не е задоволителна, с цел да поддържа астронавтите по време на дълъг полет до Марс. Проблемът още веднъж е в картофите. " Много е мъчно да отглеждаш картофи в хидрокултура, а единствено със салата и домати няма да стане, тъй като индивидът се нуждае от калории. Картофите най-добре се отглеждат в почва, където можеш да засадиш доста растения на кубически метър ", изяснява Вамелинк.
Независимо дали е отгледана в почва, вода или мокър въздух храната ще играе доста по-важна роля в марсинската реалност. Насладата на вкусно ястие ще е основно за психическото здраве и комфорта на астронавтите пионери, които ще живеят на милиони години от вкъщи. Кой знае, може би ръженият самун и репичките ще са в менюто въпреки всичко.
Източник: segabg.com
КОМЕНТАРИ