Пожалуй, мало кто так радовался появлению на свет маленьких дождевых червей, как сотрудники одной из лабораторий Университета Вагенингена в Нидерландах. Черви родились в экспериментальных образцах почвы, которые соответствуют почвам Марса.
Биолог Вигер Вамелинк (Wieger Wamelink) занят разработкой методов сельского хозяйства, которые могли бы использовать участники долговременной экспедиции на Марс. Ожидается, что в их распоряжении окажется устойчивая замкнутая система выращивания растений. Удобрением для безжизненных марсианских почв послужат отходы жизнедеятельности членов экспедиции, но в эксперименте, который проводит сейчас Вамелинк, эту роль для простоты выполняет свиной навоз. Важная миссия на Марсе будет возложена и на дождевых червей, которых привезут с земли. Они будут перерабатывать органические отходы, переводя их в форму, которая усваивается растениями.
В качестве аналога марсианской почвы Вамелинк использует почву со склонов гавайского вулкана Пу’у Нене. Специалиста НАСА сочли, что она наиболее соответствует характеристикам почвы Марса. Параллельно проводятся эксперименты и с аналогом лунного грунта, роль которого выполняет почва из аризонской пустыни.
Вамелинк добавляет туда навоз, червей для его переработки и пытается на этом субстрате выращивать различные съедобные растения. Эксперименты в рамках проекта Food for Mars and Moon были начаты еще в 2013 году, и к 2016 году работники лаборатории вырастили таким образом фасоль, горох, редис, помидоры, рожь, киноа, лук, картофель, морковь, рукколу и кресс-салат. Неудача пока их постигла только со шпинатом. «Суммарная надземная биомасса, произведенная на имитаторе почвы Марса, существенно не отличалась от биомассы в горшках, которые мы использовали в качестве контроля», – рассказал Вигер Вамелинк. Растения культивировали при постоянной температуре, влажности и в земных атмосферных условиях, так как экспериментаторы полагают, что первые сельскохозяйственные опыты на Марсе будут ставиться в подземных убежищах с искусственным климатом.
Пока ученые не решились есть выращенные на экспериментальной почве растения. В этой почве содержится много железа, а также свинец, мышьяк и ртуть. Если эти элементы проникнут в растения в большом количестве, то сделают их вредными для здоровья. Сейчас идет новый этап эксперимента, который посвящен безопасности получаемых пищевых продуктов. Если проверка покажет, что урожай не угрожает здоровью, ученые намерены устроить торжественный обед с “марсианским меню”, на который пригласят участников краудфайндинговой кампании, пожертвовавших деньги на проект.
Растения в экспериментальной почве. Горшочки погружены в воду для достижения оптимальной температуры. Земляные черви предпочитают жить при температуре 15°C, тогда как зеленые части растений хорошо себя чувствуют при 20°C.
Размножения червей в “марсианской” почве исследователи раньше не отмечали, но теперь очень рады этому событию. Значит, есть возможность добиться устойчивой популяции червей на марсианской базе, а не возить их регулярно с Земли. Черви – необходимое звено всей системы. Они не только перерабатывают органические вещества, помогая замкнуть их круговорот, но и создают необходимую структуру почвы, давая доступ воздуху и делая более эффективным полив. В ранних экспериментах нидерландские ученые обнаружили, что вода плохо проникает в такую почву и, по словам Вамелинка, «применение червей решило эту проблему».
Правда, надо признать, что исследователям не удалось воспроизвести одно свойство марсианских почв – большое количество перхлоратов. Возможно, что эти опасные вещества затруднят жизнь первых марсианских огородников, потребовав специальных мер по очистке почвы.
Существуют и другие проекты, направленные на исследование потенциала марсианского сельского хозяйства. В этом году ученые Международного центра картофеля (Centro Internacional de la Papa) объявили, что им удалось прорастить в аналоге марсианской почвы картофель. Целью ученых, как объяснил один из участников проекта Хулио Вальдивиа-Сильва (Julio Valdivia-Silva), было узнать «минимальные условия, необходимые для выживания картофеля».
Образец почвы в данном случае был взят из перуанской пустыни Пампас-де-ла-Хойя. Картофель для эксперимента был отобран из числа разновидностей, приспособившихся к почве с высокой соленостью. Для выращивания использовали наноспутник CubeSat, куда были помещены почва и клубни картофеля. Внутри его корпуса поддерживались характерные для Марса температура, давление, концентрация кислорода и углекислого газа. Для полива подавалась вода, обогащенная питательными веществами. Спустя год после начала эксперимента появились первые всходы.
