NASA планирует высадку астронавтов на Луну в 2030-х годах и рассматривает создание постоянных баз на её поверхности. Одной из ключевых проблем при реализации таких миссий становится обеспечение экипажей продовольствием без необходимости регулярных поставок с Земли.
«Нам нужно научиться выращивать еду на Луне, так как доставка продуктов на кораблях — это неустойчивая стратегия», — объясняет Сара Оливейра Сантуш, специалист по гидродинамике из Техасского университета в Остине. Она подчеркивает, что высокая стоимость запусков и сложные логистические цепочки делают автономные системы жизнеобеспечения вопросом выживания.
Нут как источник продовольствия
В рамках нового исследования команда под руководством Сантуш доказала принципиальную возможность выращивания нута в искусственном грунте, который по своим характеристикам имитирует лунный реголит.
Сам по себе лунный реголит — крайне агрессивная среда для земных растений. В нём отсутствуют необходимые микроорганизмы и органические вещества, при этом присутствуют потенциально токсичные тяжёлые металлы. «В чистом виде это худшая из возможных сред для жизни», — отмечает соавтор исследования, космический биолог Джессика Аткин из Техасского университета A&M.
Тем не менее реголит богат минералами, что натолкнуло учёных на мысль о его «обогащении». В качестве удобрения исследователи предложили использовать вермикомпост — продукт жизнедеятельности дождевых червей, который в будущем может создаваться из органических отходов самих космических миссий.
Эксперименты с грибами и реголитом
Для создания субстрата учёные использовали смесь, на 99% соответствующую составу образцов лунного грунта, полученных в ходе миссий «Аполлон». В почву добавляли различные пропорции вермикомпоста. Часть семян нута дополнительно обрабатывали арбускулярными микоризными грибами — симбиотическими организмами, которые помогают растениям усваивать питательные элементы и препятствуют накоплению тяжёлых металлов.
«Именно микоризные грибы в своё время позволили растениям колонизировать сушу на Земле. Мы решили проверить, могут ли эти древние механизмы адаптироваться к условиям Луны», — рассказывает Джессика Аткин.
Результаты эксперимента оказались многообещающими: смеси, содержащие до 75% искусственного реголита, позволили получить урожай нута. При превышении этой доли растения испытывали критический стресс и погибали. Однако наличие грибной микрофлоры значительно повышало шансы нута на выживание в неблагоприятных условиях. Кроме того, выяснилось, что грибы успешно закрепляются в почвенной смеси, что минимизирует затраты на поддержание экосистемы — достаточно однократного внесения спор.
Что дальше?
Несмотря на успех в выращивании, ключевой вопрос остаётся открытым: безопасность урожая. В данный момент команда учёных анализирует растения на предмет содержания тяжёлых металлов. Исследователям предстоит подтвердить, что такой нут пригоден в пищу и обладает достаточной пищевой ценностью для астронавтов.
Если дальнейшие проверки пройдут успешно, метод может быть внедрен в практику освоения Луны. Джессика Аткин даже пошутила, что готова стать первым дегустатором, приготовив хумус из выращенного в лунном грунте нута.
