• РЕГИСТРАЦИЯ

Ученые выращивают растения на лунном грунте — впервые в истории человечества

Фотография, иллюстрирующая растение, растущее на Луне.

Ученые вырастили растения в почве с Луны, что стало первым в истории человечества событием, ознаменовавшим переломный момент в исследовании Луны и космоса.

В новой исследовательской работе, опубликованной в журнале Communications Biology 12 мая 2022 года, ученые из Университета Флориды показали, что растения могут успешно прорастать и расти в лунной почве. Их исследование также изучало, как растения биологически реагируют на лунную почву, также известную как лунный реголит, которая радикально отличается от типичной почвы, встречающейся на Земле.

Это исследование является первым шагом к выращиванию растений для производства пищи и кислорода на Луне или во время космических миссий в будущем. Более того, это исследование проводится в то время, когда программа Artemis планирует вернуть людей на Луну.

«Artemis потребует лучшего понимания того, как выращивать растения в космосе», — сказал Роб Ферл, один из авторов исследования и выдающийся профессор садоводческих наук в Институте пищевых и сельскохозяйственных наук Флоридского университета (UF/IFAS).

Анна-Лиза Пол (слева) и Роб Ферл работают с лунным грунтом в своей лаборатории. Автор: UF/IFAS, фото Тайлера Джонса

Анна-Лиза Пол, также одна из авторов исследования и профессор-исследователь садоводческих наук в UF/IFAS, отметила, что даже на ранних этапах исследования Луны растения играли важную роль.

«Растения помогли установить, что образцы почвы, привезенные с Луны, не содержали патогенов или других неизвестных компонентов, которые могли бы нанести вред земной жизни, но эти растения были лишь посыпаны лунным реголитом и фактически никогда не выращивались в нем», — сказал Пол.

Пол и Ферл — признанные на международном уровне эксперты в области изучения растений в космосе. С помощью Лаборатории космических растений Университета Флориды они проводили эксперименты на космических челноках, на Международной космической станции и в суборбитальных полетах.

Анна-Лиза Пол пытается увлажнить лунные почвы с помощью пипетки. Ученые обнаружили, что почвы отталкивают воду (являются гидрофобными), заставляя воду собираться в капли на поверхности. Для разрушения гидрофобности и равномерного смачивания почвы требовалось активное перемешивание материала с водой. После увлажнения лунные почвы можно было увлажнять капиллярным действием для выращивания растений. Кредит: UF/IFAS, фото Тайлера Джонса

«Для будущих, более длительных космических миссий мы можем использовать Луну в качестве хаба или стартовой площадки. Логично, что мы хотели бы использовать почву, которая уже там есть, для выращивания растений», — сказал Ферл. «Итак, что происходит, когда вы выращиваете растения в лунной почве, что полностью выходит за рамки эволюционного опыта растений? Что растения будут делать в лунной теплице? Можем ли мы иметь лунных фермеров?»

Чтобы ответить на эти вопросы, Ферл и Пол придумали на первый взгляд простой эксперимент: посадили семена в лунную почву, добавили воды, питательных веществ и света и записали результаты.

Растения Arabidopsis через 6 дней после посадки семян. Четыре лунки слева содержат растения, растущие в имитаторе лунного грунта JSC-1A. Три лунки справа содержат растения, растущие в лунных почвах, собранных во время миссий Apollo 11, 12 и 17. Кредит: UF/IFAS фото Тайлера Джонса

Сложность: у ученых было всего 12 граммов — всего несколько чайных ложек — лунного грунта для проведения этого эксперимента. Этот грунт был взят взаймы у НАСА во время миссий Аполлона 11, 12 и 17 на Луну. Пол и Ферл трижды в течение 11 лет подавали заявку на возможность поработать с лунным реголитом.

Небольшое количество почвы, не говоря уже о ее неисчислимом историческом и научном значении, означало, что Полу и Ферлу пришлось разработать мелкомасштабный, тщательно срежиссированный эксперимент. Чтобы вырастить свой крошечный лунный сад, исследователи использовали лунки размером с напёрсток в пластиковых пластинах, обычно используемых для культивирования клеток. Каждая лунка функционировала как горшок. После того, как они наполнили каждый «горшок» примерно граммом лунной почвы, ученые увлажнили почву питательным раствором и добавили несколько семян растения Arabidopsis.

Arabidopsis широко используется в науках о растениях, поскольку его генетический код полностью картирован. Выращивание Arabidopsis в лунной почве позволило исследователям лучше понять, как почва влияет на растения, вплоть до уровня экспрессии генов.

Роб Ферл, слева, и Анна-Лиза Пол смотрят на пластины, заполненные частично лунной почвой, а частично — контрольной почвой, теперь под светодиодными лампами для выращивания. В то время ученые не знали, прорастут ли семена в лунной почве. Кредит: UF/IFAS, фото Тайлера Джонса

Для сравнения исследователи также высаживали Arabidopsis в JSC-1A, земной субстрат, имитирующий настоящую лунную почву, а также в смоделированные марсианские почвы и земные почвы из экстремальных сред. Растения, выращенные в этих нелунных почвах, были контрольной группой эксперимента.

Преодоление трудностей, связанных с лунным грунтом

Перед экспериментом исследователи не были уверены, прорастут ли семена, посаженные в лунную почву. Но почти все проросли.

«Мы были поражены. Мы этого не предсказывали», — сказал Пол. «Это показало нам, что лунные почвы не нарушают гормоны и сигналы, участвующие в прорастании растений».

Однако со временем исследователи заметили различия между растениями, выращенными в лунной почве, и контрольной группой. Например, некоторые растения, выращенные в лунной почве, были меньше, росли медленнее или отличались большим разнообразием размеров, чем их аналоги.

Пол объяснил, что все это были физические признаки того, что растения работали над тем, чтобы справиться с химическим и структурным составом лунного грунта. Это было дополнительно подтверждено, когда исследователи проанализировали паттерны экспрессии генов растений.

«На генетическом уровне растения вытащили инструменты, которые обычно используются для борьбы со стрессорами, такими как соль и металлы или окислительный стресс, поэтому мы можем сделать вывод, что растения воспринимают среду лунного грунта как стрессовую», — сказал Пол. «В конечном итоге мы хотели бы использовать данные по экспрессии генов, чтобы помочь решить, как мы можем улучшить реакцию на стресс до уровня, на котором растения — особенно сельскохозяйственные культуры — смогут расти в лунной почве с очень небольшим воздействием на их здоровье».

Идеи для будущего космического сельского хозяйства

По словам Ферла и Пола, которые работали над исследованием совместно со Стивеном Элардо, доцентом кафедры геологии в Университете Флориды, реакция растений на лунную почву может быть связана с местом ее сбора.

Например, исследователи обнаружили, что растения с наибольшими признаками стресса были выращены в том, что лунные геологи называют зрелой лунной почвой. Эти зрелые почвы подвергаются большему воздействию космического ветра, который изменяет их состав. С другой стороны, растения, выращенные в сравнительно менее зрелых почвах, чувствовали себя лучше.

Элардо отметил, что выращивание растений на лунных почвах может также изменить сами почвы.

«Луна — очень, очень сухое место. Как минералы в лунной почве отреагируют на выращивание в них растений с добавлением воды и питательных веществ? Сделает ли добавление воды минералогию более благоприятной для растений?» — сказал Элардо.

Последующие исследования будут основываться на этих и других вопросах. Сейчас ученые празднуют первые шаги к выращиванию растений на Луне.

«Мы хотели провести этот эксперимент, потому что годами задавались вопросом: будут ли растения расти в лунной почве», — сказал Ферл. «Ответ, как оказалось, да».

    Взрывы в торговых центрах и отделениях банков: пенсионеры под давлением украинских мошенников осуществили серию мини-диверсий в Москве и Санкт-Петербурге

    Актуальность вопроса о работе украинских мошенников, которые заставляют россиян совершать диверсионные акты, сегодня получила очередное подтверждение. В Москве и Санкт-Петербурге прогремели нескол...

    Украинцы становятся невъездными. Россия закручивает гайки: К чему всё идёт, сказал Пинчук

    Украинцы становятся невъездными. Россия сильнее закручивает гайки на границе. К чему всё идёт, сказал Андрей Пинчук: "Обжегшись на молоке, дуют на воду".Украинцы постепенно становятся н...

    Ваш комментарий сохранен и будет опубликован сразу после вашей авторизации.

    0 новых комментариев

      Американцы продолжают публиковать фото без звезд...Дискредитируя наших лучших неполетчиков на Луну...

      Атмосфера Сатурна: вид с низкой орбиты.⠀На этом удивительном снимке запечатлены облачные структуры в атмосфере газового гиганта. Темные полосы вверху изображения — это знаменитые кольца, которые при таком ракурсе кажутся полупрозрачными. Светлые завихрения в атмосфере — это мощные ураганы, где скорость ветров может достигать 1 800 километров в час. ⠀Сним...
      95

      Компания Exploration Company завершила испытания третьего прототипа двигателя Huracan

      Компания Exploration Company успешно завершила огневые испытания третьего прототипа своего ракетного двигателя Huracan. Компания разрабатывает двигатель для своего космического корабля Nyx Moon, который будет использоваться для миссий на лунную орбиту и поверхность Луны.20 декабря компания Exploration Company объявила об успешном завершении первой испыт...
      49

      Новые коммерческие луноходы Artemis проходят испытания в NASA

      Слева направо: FLEX компании Astrolab, Moon RACER компании Intuitive Machines и лунный вездеход Eagle компании Lunar Outpost в Космическом центре имени Джонсона НАСА.НАСА/Билл Стаффорд В рамках кампании NASA Artemis астронавты высадятся на лунную поверхность и будут использовать новое поколение скафандров и вездеходов, пока они живут, работают и прово...
      338

      Еще больше науки и техники НАСА полетят на Луну на борту будущего полета Firefly

      Визуализация лунного посадочного модуля Blue Ghost компании Firefly и лунохода, разработанного для третьей миссии компании на Луну в рамках инициативы NASA CLPS (Commercial Lunar Payload Services).Кредит: Firefly Aerospace NASA продолжает продвигать свою кампанию по исследованию Луны больше, чем когда-либо прежде, выделив Firefly Aerosp...
      110

      Вертикальная интеграция базовой ступени Artemis II начинается в NASA Kennedy

      NASA сделало большой шаг вперед в разработке методов сборки и укладки будущих ракет SLS (Space Launch System) для миссий Artemis Moon в здании сборки транспортных средств (VAB) в Космическом центре имени Кеннеди во Флориде.High Bay 2 VAB был оснащен новым оборудованием для облегчения вертикальной интеграции основной ступени SLS. Этот прогресс был полностью продемонстр...
      123

      Все вокруг народное...все вокруг моё.

      ...
      125

      В Вятке окончательно вернули исторические названия пяти улицам, ещё две получили новые

      19 декабря в Кировской городской Думе прошло заседание, во время которого депутаты прияли решение по вопросам о возвращении исторических наименований 5 улицам в центре Кирова. По каждому из объектов было отдельное голосование:- Улица Володарского — улица Никитская (5-воздержались,2-против, 26-за);- Улица Урицкого — улица Успенская (6-воздержались,2-прот...
      112

      «Луна-25». Она упала не случайно!

      Программисты, функционеры, менеджеры, мойщики окон... Знаете, кто именно из этих людей конкретно виновен в том, что первая почти за полвека российская автоматическая космическая станция сделала на Луне новый кратер? Я думаю, что нам этого никогда не расскажут. Хотя конкретный человек, неправильно что-то там запрограммировавший, конечно может быть обнару...
      383

      Искать ли женщину? Дыру на МКС могла посверлить и не американка Серена Ченселлор

      Уже прошло много лет, но итогов официального расследования, кто просверлил дырку на МКС, и где это произошло, на Земле или в космосе, до сих пор нет. В Сети появились подробности, кто отвечает за утечку воздуха на орбите. Во всем винят женщину – американского астронавта Серену Ауньон-Ченселлор.Елена Иванова30 августа 2018 года космонавты обнаружили в бытовом отсеке ко...
      279

      Американский проект замены МКС прошел четыре ключевых этапа разработки

      Частная космическая станции Starlab, которая в США рассматривается в качестве возможной замены МКС, прошла несколько ключевых этапов. Международный консорциум Starlab Space, который занимается реализацией проекта при финансовой поддержке NASA, недавно завершил предварительное проектирование конструкции жилого модуля станции и разработал план его испытаний. В агентстве...
      377

      Застрявшие в космосе. Почему возвращение астронавтов злополучного Starliner на Землю снова отложили

      Сунита Уильямс и Бутч Уилмор должны были вернуться домой в феврале 2025 года. Теперь планы снова поменялись. Сунита Уильямс и Бутч Уилмор. Обложка © ТАСС AP/Chris O'Meara Не каждый космонавт или астронавт может похвастаться тем, что летал на четырёх разных космических кораблях. Скоро столь богатый опыт будет у экипажа скандально известного Starliner: 5...
      773

      Сдулась Буча...

      .В этом году на годовщину «Страшной резни в Буче» не приехали видные гости. СМИ не пишут статей, посвящённых событию. До сих пор не переданы списки погибших по требованию русской стороны и ООН. То есть даже представители западных стран, ранее не брезговавшие никакими фейками – вспомните химическую атаку из видеорепортажа «Белых касок» в 2018 году в Сирии или пробирку ...
      150

      Чертежи двигателя F-1

      Которые по версии неполетчиков на Луну....пропали.. Лист из NASA-CR-135760 Архив конструкторской документации на двигатель F-1 (12 томов суммарным объёмом более 3800 страниц) находится в свободном доступе."https://archive.org/details/rocketdyne-f-1-manuals...
      219

      НАСА устанавливает покрытие для выхода Роскосмоса в открытый космос 63 за пределами космической станции

      Бортинженер 70-й экспедиции Николай Чуб из Роскосмоса на фотографии во время выхода в открытый космос для проверки резервного радиатора, развертывания наноспутника и установки коммуникационного оборудования на научном модуле «Наука» Международной космической станции.Кредит: НАСА НАСА будет вести прямую трансляцию выхода в открытый космос двух космонав...
      365

      Это моё личное мнение.

      Каким странам американцы передавали лунный грунт АвстралияАнглияГерманияИндияИталияКанадаКитайНорвегияПольшаФинляндияФранцияШвейцарияЮАРЮжная КореяЯпонияВ мире есть больше 500 лабораторий где находилось больше 10 000 образцов лунного реголита, выданных НАСА для исследований.Но лунным конспирологам невозможно доказать тот факт, что американцы летали на Луну, потом...
      113

      Хохляцкое дерьмо

      Военных ВСУ в 211 бригаде насиловали, били до разрыва органов и перелома костей черепа, их держали в клетках.Об этом сообщила депутат рады Яцик, комментируя скандал с издевательствами в 211 бригаде. А нардеп Гончаренко опубликовал видео....
      307

      Космонавтика. Что нас ждет в январе 2025 года

      Если кратко, то много интересного. Два старта к Луне, один или два старта Старшипа. Уже этого достаточно, чтобы запасаться попкорном. А теперь по порядку.1. БепиКоломбо около Меркурия9 января автоматическая космическая станция БепиКоломбо совершит гравитационный маневр около далекой и экзотической планеты Меркурий (кто из вас может сказать, что видел глазами эту плане...
      171

      Чтоб корейцам не досталось

      ...
      161

      Транспорт будущего: перспективы Hyperloop в России

      Создатели сверхскоростных поездов Hyperloop рассказали, почему их вдохновляет Петр I и как их разработки повлияют на мировую экономикуПредседатель совета директоров калифорнийской компании Hyperloop One Шервин Пишевар и президент технологического отдела этой фирмы Джош Гайгел рассказали ТАСС о перспективах появления в России разрабатываемого ими сверхскоростного поезд...
      243

      Как получить образец лунного грунта?

      А то тут неполетчики очень переживают ПРОГРАММА ОБРАЗЦОВ ЛУННОГО И МЕТЕОРИТНОГО ДИСКОВ (К-12)Программа образцов дисков Lunar and Meteorite предназначена для штатных учителей классов K-12 и сотрудников молодежных библиотек. Чтобы иметь право на получение образцов дисков, пользователь должен быть трудоустроен (получать зарплату) в одном из вышеуказанных учебных зав...
      405
      Служба поддержи

      Яндекс.Метрика