Фото: Texas A&M AgriLife. Фото Джессики Аткин.
Любовь к освоению космоса привела Джессику Аткин, аспирантку Техасского колледжа сельского хозяйства и наук о жизни на факультете почвенных и растениеводческих наук, к производству первого в истории нута, выращенного из лунной пыли.
Аспирантка Техасского факультета почвенных и растениеводческих наук Джессика Аткин смогла получить первые семена нута в 75% смеси искусственной лунной пыли.
Используя имитацию лунной пыли, поскольку на Земле недостаточно лунного реголита для экспериментов, Аткин и ее коллеги выращивали нут для посева в смесях, содержащих до 75% лунной пыли, — новаторская попытка в нескольких аспектах.
В результате ее исследования будущие астронавты, отправляющиеся на Луну, могут получить возможность заменить часть своих расфасованных продуктов белком, полученным из культур, выращенных на лунной поверхности.
«На Луне нет такой почвы, как на Земле», — сказал Аткин. «На Земле почва содержит органический материал, наполненный питательными веществами и микроорганизмами, которые поддерживают рост растений. На Луне их нет. Это усугубляет другие проблемы, такие как снижение гравитации, радиация и токсичные элементы».
Чтобы помочь решить некоторые из этих проблем, Аткин разрабатывает удобрение для почвы, чтобы улучшить структуру и состав питательных веществ лунной пыли, делая ее пригодной для выращивания сельскохозяйственных культур.
Аткин сотрудничал в проекте с Сарой Оливейрой Сантос, докторантом Университета Брауна, которая внесла свой вклад в решение гидрологических проблем, возникающих из-за небольшого размера частиц лунной пыли.
Исследование лунной пыли
Аткин работала над этим исследованием под руководством своих консультантов Терри Джентри, доктора философии, микробиолога почвы и воды из Департамента почвенных и растениеводческих наук, и Бетси Пирсон, доктора философии, эксперта в области растительных микробов. взаимодействие на кафедре садоводческих наук. В исследовании также участвует Джордж Вандемарк, доктор философии, селекционер бобовых Министерства сельского хозяйства США и преподаватель Университета штата Вашингтон в Пуллмане, штат Вашингтон.
Различную степень содержания хлорофилла можно увидеть в исследовании лунной пыли нута через пять недель.
Аспирантка Техасского факультета почвенных и растениеводческих наук Джессика Аткин смогла получить первые семена нута в 75% смеси искусственной лунной пыли. Фото: Texas A&M AgriLife. Фото Джессики Аткин.
Используя механизмы регенерации почвы с Земли, Аткин использовал взаимодействие полезных почвенных грибов и биогумуса, или червячного навоза, для создания плодородной лунной пыли. Эти поправки помогают изолировать токсичные загрязнители из пыли, изменить структуру почвы для улучшения гидравлических свойств и повысить устойчивость растений к стрессовым факторам и токсинам.
Три основных действия помогают грибам справиться с элементарным загрязнением. Во-первых, токсины изолируются и связываются в почвенной смеси, что делает их менее доступными для поглощения растениями. Это предотвращает попадание загрязнений в корни растений. Если какой-то токсин проникает, гриб улавливает его в собственной биомассе и биомассе корня растения, ограничивая количество токсинов, попадающих в растительность и семена.
Вермикомпост используется для обеспечения питательными веществами и изменения физических свойств состава лунной пыли. Аткин сказал, что красных червей-вигглеров можно доставить на Луну, где они смогут разлагать биологические отходы, такие как одежда, предметы гигиены и пищевые отходы, созданные астронавтами.
Аткин сказала, что она выбрала нут, потому что это бобовые, которые образуют полезные связи с грибами.
«Они являются отличным источником белка и потребляют меньше воды и азота, чем другие продовольственные культуры», — сказала она. «Мы использовали сорт нута Дези, чтобы справиться с ограничениями по пространству внутри среды обитания».
Используя эти методы, Аткин успешно вырастил нут в семена, содержащий до 75% имитатора лунного реголита, что было впервые задокументировано. Однако она отметила оговорку: хотя на Земле нут обычно выращивается около 100 дней, в лунных смесях ему требовалось 120 дней для созревания, и у всех растений проявлялись симптомы стресса.
Устойчивость в космосе
Аткин сказала, что она продолжит изучать влияние на несколько поколений, и считает, что как только почвенная матрица будет преобразована, это может привести к возможности выращивать другие культуры.
Хотя Аткин сказал, что существует множество переменных, это может стать решением для долгосрочного сокращения отходов и обеспечения устойчивости лунных путешествий и исследований.
«Новинка использования вермикультуры заключается в том, что все это можно делать в космосе, будь то на космической станции или на Луне, что снижает потребность в миссиях по пополнению запасов», — сказала она.
Информация от: Техасским университетом A&M.
