Земные растения тренируются перед высадкой на Марс

Исследователи NASA отрабатывают оригинальную конструкцию оранжереи для Марса, в которой растениям предстоит жить в весьма непростых условиях. Учёные уверены, что смогут "натренировать" своих зелёных подопечных, и, если нужно, вмешаться в их метаболизм.

Специалисты космического центра Кеннеди (Kennedy Space Center) и университета Флориды (University of Florida) разработали проект оранжереи для Марса под названием "Зелёный дом" (Greenhouse).

Оранжерея представляет собой купол диаметром чуть больше метра и примерно такой же высоты.

Под этой прозрачной полусферой находятся растения.

 

 

В центре сооружения расположен цилиндр, скрывающий механизмы, поддерживающие определённые параметры среды обитания.

Главная изюминка проекта — под куполом очень низкое давление.

Конечно, оно там не такое низкое, как на поверхности Марса. Но всё же — оно составляет лишь одну шестнадцатую от нормального атмосферного (по проекту, а в опытах оно пока составляло от четверти до одной десятой атмосферы).

Один из первых прототипов марсианской оранжереи (фото с сайта science.ksc.nasa.gov).

Молекулярный биолог Роб Ферл (Rob Ferl), директор исследований по космическому сельскому хозяйству и биотехнологиям университета Флориды и глава проекта Mars Greenhouse, объясняет такое решение, как ни странно, инженерными причинами.

Даже воздух имеет массу, а доставлять его в оранжереи нужно будет с Земли. А если мы хотим в будущем строить много-много оранжерей — доставка "среды обитания" для растений может стать проблемой.

Начинка марсианской оранжереи (фото с сайта science.ksc.nasa.gov).

Кроме того, сами теплицы будут легче и проще, если разница между давлением внутри и снаружи будет по возможности меньше.

Однако в таких условиях представители флоры должны чрезвычайно потрудиться, чтобы выжить.

Роб Ферл считает, что оранжереи могут не только снабжать астронавтов кислородом и едой, но и поднимать настроение, что не менее важно (фото с сайта nasa.gov).

Растения не обладают какой-либо эволюционной адаптацией к сверхнизкому давлению, и потому они даже неверно интерпретируют биохимические сигналы, возникающие в таких условиях.

При низком давлении влага с поверхности листьев испаряется очень быстро. Не беда — исследователи увеличили подачу воды в "Зелёный дом".

Но вот удивительно, повышенный "оборот" воды через себя растение воспринимало, как сигнал засухи, и активировало гены, отвечающие за адаптацию к сухой среде.

А ведь даже влажность воздуха в оранжерее исследователи доводили едва не до 100%.

Так растения тратили свои силы на борьбу с бедой, которой не было. Они закрывали устьица на листьях и даже теряли листья совсем.

"Зелёный дом" ночью. Защитные створки закрыты (иллюстрация с сайта science.ksc.nasa.gov).

Однако Ферл доволен результатом опытов. "Мы можем производить биохимические изменения, регулировать уровень гормонов, чтобы менять реакцию растений на такие условия обитания".

Более того, в низком давлении биологи обнаружили не только проблемы. Но и выгоды.

Так из растений гораздо быстрее, чем в норме, удалялись вещества, отвечающие за старение, гибель и загнивание.

Утро на Марсе: "Зелёный дом" начинает раскрываться (иллюстрация с сайта science.ksc.nasa.gov).

Ферл мечтает, что контейнеры с низким давлением воздуха внутри, могли бы доставлять фрукты и овощи по всему миру в целости и сохранности так же, как если бы речь шла о перевозке на соседнюю улицу.

Команда Ферла ещё не закончила исследования. Пока учёные выставляли растения под купол на сутки.

"Зелёный дом" во всей красе — створки открыты (иллюстрация с сайта science.ksc.nasa.gov).

Но постепенно время экспозиции необходимо довести до полного срока существования растения, проверив весь его жизненный цикл, начиная с семян.

Для изучения работы растений в экстремальных условиях Ферл и его коллеги используют анализ примерно двадцати тысяч генов с помощью специальных микрочипов.

Первая марсианская ферма в представлении инженеров NASA (иллюстрация с сайта science.ksc.nasa.gov).

Когда придёт время строить оранжереи на Марсе, растения уже не будут так "путаться" в непривычных условиях — уверен Роб Ферл.

О высаживании растений непосредственно на грунт Красной планеты и под его открытое небо калифорнийский биолог пока ещё не говорит.

Со временем оранжереи на Марсе должны заметно "подрасти" (иллюстрация с сайта nasa.gov).

Но, не исключено, что он знаком со старой советской песенкой про яблони на Марсе.

Статья получена: Membrana.ru

загрузка...