Дослідницька група з Центру прикладних космічних технологій і мікрогравітації (ZARM), кафедри інженерії екологічних процесів (UVT) Університету Бремена та Німецького аерокосмічного центру (DLR) досягла значного прогресу в напрямку самодостатньої місії на Марс: добриво, яке може вироблятися виключно з марсіанських ресурсів, було успішно використане для вирощування їстівної біомаси.
Корисні властивості ціанобактерій
Добриво базується на ціанобактеріях, також відомих як синьо-зелені водорості. Вони мають кілька властивостей, які роблять їх особливо придатними для використання на Червоній планеті: вони можуть використовувати вуглекислий газ з атмосфери Марса, виробляти кисень і видобувати важливі поживні речовини безпосередньо з марсіанського пилу.
Ціанобактерії вирощували зі штучно створеними марсіанськими ресурсами, включаючи штучно виготовлений реголіт, який імітує марсіанський пил. Потім ціанобактерії перетворюють на поживний ферментаційний продукт. Це роблять мікроби в анаеробному ферментаційному процесі — без кисню і використовуючи лише матеріали, які потенційно доступні на місці.
Створення добрива в марсіанських умовах
У дослідженні, опублікованому в Journal of Chemical Engineering, науковці з’ясовували, як оптимізувати процес ферментації. Нагрівання біомаси перед обробкою призводило до швидшого розкладання, тоді як робоча температура 35°C виявилася ідеальною для процесу ферментації.
Навіть більше, було визначене співвідношення між кількістю використаної біомаси та виходом амонію. Це важливо, оскільки дозволяє зрозуміти, скільки ціанобактеріальної біомаси потрібно додати, щоб отримати правильну концентрацію амонію у добриві. Як основне джерело мінеральних поживних речовин використовувався імітатор марсіанського пилу (MGS-1), що показує, що ферментацію можна проводити з використанням місцевих ресурсів.
Отримане добриво використовували для вирощування водяного горіха (Lemna sp.), швидкорослої прісноводної рослини, багатої на білок, яку споживали у Південно-Східній Азії протягом століть. Особливо варто зазначити: всього з одного грама сухих ціанобактерій вийшло 27 грамів свіжої, придатної для споживання рослинної маси.
Перспективи майбутніх місій на Марс
«Можна уявити овочевий сад на Марсі, який повністю працює за рахунок місцевих ресурсів — без привезення ґрунту, добрив чи води, — пояснює Тіаго Рамальо з університету Бремена. — Ця самодостатність важлива, щоб майбутні марсіанські поселення були максимально стійкими».
Рід Lemna має великий потенціал не тільки для космічних місій. Ці рослини швидко ростуть, містять багато поживних речовин, легко культивуються й повністю придатні до споживання. Вони вже схвалені як їжа в ЄС і розглядаються як один із кандидатів на роль стійкого суперпродукту майбутнього — як на Землі, так і в космосі.
Окрім виробництва харчових продуктів, система пропонує ще одну перевагу: процес виробляє метан, який можна використовувати як джерело енергії.
Дослідження демонструє, що рослини можна вирощувати з природних ресурсів на Марсі, використовуючи мікроби як проміжний ланцюг. Це, своєю чергою, може бути основою для сталого виробництва їжі у майбутніх марсіанських місіях.
За матеріалами phys.org
