Агропром на Марсе – Как на 1 грамме Цианобактерий вырастить 27 грамм Еды

Немецкие исследователи нашли элегантный выход: они научились превращать марсианскую пыль и выносливые микроорганизмы в мощное удобрение.

Учёные уверены, что эта технология позволит производить подкормку для растений прямо на месте. А значит, будущие марсианские базы смогут стать по-настоящему автономными.

Читайте: Реальность полёта на Марс – Сердце сожмётся, а кости растворятся

От космической пыли к живой биомассе

Главные герои нового метода — цианобактерии, или синезелёные водоросли.

Это фантастически живучие организмы. Они умеют наращивать биомассу, буквально питаясь углекислым газом, которого в атмосфере Красной планеты в избытке. Попутно бактерии выделяют кислород и вытягивают полезные элементы из минеральной марсианской пыли.

Чтобы проверить идею на практике, биологи воссоздали условия Марса в лаборатории. Они использовали имитатор реголита MGS-1 — его состав идентичен реальному внеземному грунту.

Цианобактерии поселили в эту среду, добавили углекислый газ и стали наблюдать. Оказалось, микроорганизмы отлично размножаются, опираясь исключительно на те ресурсы, которые можно добыть на соседней планете.

Дальше бактерии нужно было превратить в удобрение, которое смогут усвоить обычные растения. В ход пошла анаэробная ферментация: органику расщепляли без доступа кислорода, чтобы высвободить питательные вещества. Настраивать процесс пришлось ювелирно.

Выяснилось, что предварительный нагрев биомассы ускоряет её распад, а идеальная температура для реакции — ровно 35 °C. В итоге исследователи поймали нужный баланс, получив из бактерий максимум аммония — важнейшего элемента для любого урожая.

Готовую подкормку протестировали на ряске (Lemna sp.). Это неприхотливое водное растение быстро растёт и содержит много белка. Результаты впечатляют: всего один грамм высушенных цианобактерий дал столько питательных веществ, что их хватило для выращивания 27 граммов свежей съедобной ряски.

Авторы исследования не скрывают радости: полученный дигестат сработал как мощное гидропонное удобрение и обеспечил отличный урожай.

Но и это ещё не всё. В процессе ферментации выделяется метан. Если собирать этот энергоёмкий газ и использовать его как топливо, рентабельность марсианских ферм взлетит в несколько раз.

Проект автономных внеземных поселений

Успех эксперимента даёт будущим колонистам шанс избавиться от тотальной зависимости от земных поставок.

Комбинация микробов, марсианской пыли и базовой биологии поможет построить на Красной планете настоящую систему замкнутого цикла. Она будет бесперебойно выдавать еду, кислород и энергию.

«Только представьте марсианскую теплицу, которая работает чисто на местных ресурсах. Не нужно везти с Земли ни почву, ни удобрения, ни воду, — рассуждает аспирант Бременского университета и ведущий автор исследования Тьяго Рамальо. — Без такой автономности будущие поселения просто не выживут».

Конечно, технологию предстоит серьёзно доработать. Пока эксперименты шли в тепличных земных лабораториях. Впереди проверки реальной агрессивной средой: жёсткой радиацией, слабой гравитацией и дикими перепадами температур, которые характерны для Марса.

На следующем этапе учёные попытаются связать свою установку с другими системами жизнеобеспечения космических баз.

Если всё получится, марсианские технологии сослужат хорошую службу и на Земле — например, помогут спасти фермерские хозяйства в регионах с истощёнными почвами.