27 июня, 2022

hleb

Находите все последние статьи и смотрите телешоу, репортажи и подкасты, связанные с Россией.

Растения могут расти в лунном реголите, но им это не нравится

НАСА отправляет астронавтов на Луну конец этого контрактаМы надеемся отправить людей на Марс в какой-то момент в тридцатые годы. Выращивание пищи в космосе с использованием местных ресурсов жизненно важно, если астронавты хотят выжить как на Луне, так и на Марсе в долгосрочной перспективе. Выращивание растений в космосе с использованием земной почвы Ничего новогоВ настоящее время это исследование проводится на борту Международной космической станции (МКС). Но недавние исследования на Земле предприняли важные шаги, чтобы иметь возможность выращивать пищу в космосе, используя внеземные материалы, которые мы взяли с Луны более 50 лет назад.

в недавнее обучение Опубликовано в Коммуникационная биологияИсследователи сделали большой первый шаг, помогая будущим астронавтам на Луне выращивать себе пищу, используя лунный реголит вместо земной почвы. Это необычное открытие, потому что оно может помочь будущим астронавтам на Луне и Марсе выращивать себе пищу, используя местные ресурсы, а не полагаться на пополнение запасов с Земли, чтобы помочь им выжить. Что делает это исследование еще более впечатляющим, так это то, что оно было выполнено с использованием лунного реголита, возвращенного с Луны более 50 лет назад образцами с Аполлона 11, 12 и 17.

Роб Феррелл (слева) и Анна-Лиза Пол смотрят на пластины, заполненные лунным грунтом, и еще одну часть с контролируемым грунтом, теперь под установленными светодиодными лампами. В то время ученые не знали, прорастут ли семена в лунной почве. (Источник: UF/IFAS, изображение Тайлера Джонса)

«Это исследование важно для долгосрочных целей НАСА по исследованию человека, поскольку нам нужно будет использовать ресурсы Луны и Марса для разработки источников пищи для будущих астронавтов, живущих и работающих в глубоком космосе», — сказал администратор НАСА Билл Нельсон. «Это фундаментальное исследование роста растений также является ярким примером того, как НАСА работает над внедрением сельскохозяйственных инноваций, которые могут помочь нам понять, как растения могут преодолевать стрессовые условия в регионах с дефицитом продовольствия здесь, на Земле».

земля почва Богат жизненно важными питательными веществами, идеально подходящими для роста растений, включая минералы (45%), воду (25%), воздух (25%) и органические вещества (5%). к лунный реголит99% по массе, состоящий из воды (41-45%), кремния (Si), алюминия (Al), кальция (Ca), железа (Fe), магния (Mg) и титана (Ti), почти все из которых составляют 1%. Остальную часть составляют марганец (Mn), натрий (Na), калий (K) и фосфор (P).

«Спустя 50 лет мы завершаем эксперименты, начатые в лабораториях Аполлона», — сказал Роберт Феррелл, профессор кафедры садоводческих наук Университета Флориды в Гейнсвилле и соавтор исследования. «Во-первых, мы задались вопросом, могут ли растения расти в реголите, а во-вторых, как это может однажды помочь людям продлить пребывание на Луне».

Для исследования команда разработала хорошо продуманный арабидопсис талийскийУроженец Евразии и Африки, он является родственником горчицы и других овощей (семейство капустных), таких как брокколи, цветная капуста и брюссельская капуста. Из-за своего небольшого размера и легкости роста оно входит в число наиболее изученных растений в мире. По этой причине ученые уже знают, как выглядят их гены, как они ведут себя в различных обстоятельствах и даже как они себя ведут. растет в космосе.

Анна Лиза Болл (слева) и Роб Феррелл работают с лунным грунтом в своей лаборатории.
(Источник: UF/IFAS, изображение Тайлера Джонса)

Используя образцы с Аполлона 11, 12 и 17, исследовательская группа использовала только грамм тимьяна на растение. Затем к образцам добавляли воду и семена. Затем лотки ставят в террариумные ящики в чистом помещении, ежедневно добавляя питательный раствор. Всего через два дня результаты выглядели многообещающе.

«Два дня спустя он начал прорастать!» Об этом заявила Анна Лиза Болл, профессор садоводства Университета Флориды и первый автор статьи. «Все выросло. Не могу передать, как мы были удивлены! Каждое растение — будь то лунный образец или контрольная группа — выглядело одинаково примерно до шестого дня». группа, растущая в вулканическом пепле. Что еще хуже, реголитовые растения росли по-разному в зависимости от типа экземпляра, в котором они находились.

READ  Ученые сбиты с толку тем, что вращение Земли замедлилось после рекордной скорости в июле 2020 года.

Через 20 дней, как раз перед тем, как растения начали цвести, команда собрала и измельчила растения и изучила РНК. Это показало, что растения уже находились в состоянии стресса и реагировали так, как видели исследователи. арабидопсис Он реагирует на выращивание в других суровых условиях, например, когда почва содержит много соли или тяжелых металлов. Как уже упоминалось, реголит, использованный в этом исследовании, был получен из трех образцов Аполлона, собранных в трех разных местах на Луне. Выяснилось, что растения, выращенные в образцах Аполлона-11, были не такими крепкими, как в образцах Аполлона-12 и 17.

К 16-му дню были очевидны физические различия между растениями, выращенными в смоделированных лунных лунах из вулканического пепла, слева, по сравнению с растениями, выращенными в лунных почвах, справа. (Источник: UF/IFAS, изображение Тайлера Джонса)

Хотя растения в конечном итоге оказались не такими, как ожидалось, это исследование открывает двери не только для выращивания растений в местах обитания на Луне, но и для дополнительных исследований. Это включает в себя понимание генов, необходимых растениям для адаптации к выращиванию в реголите, измерение того, насколько разные материалы с Луны лучше подходят для роста растений, чем другие, а также изучение лунного реголита, чтобы помочь нам лучше понять марсианский реголит.

«Мало того, что растения вокруг нас доставляют удовольствие, особенно когда мы отправляемся в новые места в космосе, они также могут обеспечить дополнительное питание для наших пищевых систем и сделать возможными будущие исследования человека», — сказала Шармила Бхаттачарья, ученый программы в Биологическом институте НАСА. и биологическое агентство». Отделение физических наук. «Растения — это то, что позволяет нам быть исследователями».

Лаборатория лунных проб

Хотя образцам, использованным в этом исследовании, 50 лет, это исследование было проведено потому, что Лаборатория лунных проб В Космическом центре Джонсона в Хьюстоне, штат Техас. Целью этого объекта является сохранение лунных образцов в безупречном состоянии, чтобы ученые и преподаватели со всего мира могли проводить текущие и будущие исследования. Часть объекта предназначена для длительного хранения лунных образцов для последующего изучения по мере совершенствования исследовательских технологий.

READ  Эксперимент «Титан в стекле» воссоздает ледяную луну Сатурна в пробирке.

Как всегда, не отставайте от науки и продолжайте исследования!

Пресс-релиз: НАСА

источники: Space.comИ НАСА (1)И НАСА (2)И Коммуникационная биологияИ Министерство сельского хозяйства СШАИ Вашингтонский университет в Сент-ЛуисеИ Источник информации об арабидопсисеИ астробиологияИ НАСА (3)