Ako prvú floridskí vedci zasadili do mesačnej pôdy arábkovku Thalovu.
Rastlina arábovka Thalova v mesačnej pôde. Zdroj: NASA
Program NASA Artemis sľubuje, že v roku 2025 prinavráti ľudskú stopu na Mesiac, dokonca naň vyšle prvú ženu.
Kľúčovým prvkom pre astronautov pri dlhodobých misiách do vesmíru je práve zdroj potravy. Rovnako dôležité podľa nich je, aby sme našli spôsob, ako si na Mesiaci alebo Marse vytvoriť čistý vzduch a vodu.
Robert Ferl a jeho kolegovia Anna-Lisa Paul a Stephen M. Elardo z Floridskej univerzity pestovali rastliny na mesačnej pôde prvýkrát. Svoje prelomové zistenia zverejnili v časopise Communications Biology. Výsledky ich ohromili.
Drsná mesačná pôda
Výskumníci netušili, či niečo vôbec dokáže v drsnej mesačnej pôde – regolite – vyklíčiť. Na rozdiel od našej pozemskej pôdy mesačný regolit tvoria dopadajúce mikrometeority. Jeho štruktúra je veľmi drsná, nemá dostatok živín a obsahuje drobné ostré kryštáliky.
Dýchanie mesačného prachu môže aj poškodiť pľúca. Tento materiál nie je obzvlášť vhodný na pestovanie rastlín.
Ako pôdu na klíčenie použili vzorky, ktoré priniesol ešte Neil Armstrong a Buzz Aldrin z Apolla 11 a ďalší ľudia chodiaci po Mesiaci pri misiách Apollo 12 a 17.
NASA poskytla výskumníkom začiatkom minulého roka 12 gramov vzoriek. Dlho očakávaná výsadba rastlín sa uskutočnila v laboratórnych podmienkach v máji minulého roku.
Sadenie rastlín
Rastliny ako modelové organizmy poskytujú jedinečný pohľad na správanie sa gravitácie, žiarenia a ďalších biologických javov súvisiacich s vesmírom, a pomáhajú tak porozumieť fyziologickej adaptácii pozemskej biológie na vesmírne prostredie.
Vedci zasadili do mesačnej pôdy semená rastliny arábkovky Thalovej (Arabidopsis thaliana) z čeľade kapustovitých, príbuznej brokolici alebo karfiolu.
Dokumentácia výskumu mesačných rastlín. Fotografia zhotovená 27. apríla 2021. Zdroj: NASA
Keďže nemali veľké množstvá pôdy, vyvinuli malý systém založený na 48-jamkových laboratórnych platničkách, kde každá jamka meria len 12,5 milimetra, a napriek tomu je schopná vytvoriť dostatočné prostredie pre rast rastlín.
„Po dvoch dňoch začali pučať,“ uviedla vo vyhlásení Anna-Lisa Paul, profesorka záhradníckych vied na Floridskej univerzite. „Všetko vyklíčilo. Nemôžem vám povedať, akí sme boli ohromení. Každá rastlina, či už v lunárnej vzorke, alebo v kontrolnej vyzerala do šiesteho dňa po zasadení rovnako.“
Potom nastal zlom a na konci prvého týždňa začali rastliny v regolite chátrať, odborne povedané pociťovali stres. Zrnitosť pôdy, kozmické žiarenie a slnečný vietor boli takými záťažovými faktormi, že drobné kvitnúce rastliny rástli pomalšie ako sadenice v zemskej pôde.
Vedci sa však domnievajú, že prostredie by sa dalo upraviť pridaním zmesi živín alebo úpravou umelého osvetlenia. Prostredníctvom genetického inžinierstva by mohli tiež vytvoriť rastliny, ktoré budú na drsné podmienky Mesiaca lepšie prispôsobené.
„Je to veľký krok vpred, keď viete, že môžete pestovať rastliny v mesačnej pôde,“ povedal Simon Gilroy, biológ vesmírnych rastlín z Univerzity vo Wisconsin-Madison. „Skutočnou výzvou teraz bude letieť a urobiť to isté na povrchu Mesiaca,“ dodáva.
Americká misia Artemis 1 by mala podľa aktuálneho plánu odštartovať do vesmíru v auguste tohto roka. Na obežnú dráhu vynesie zatiaľ ešte nepilotovanú vesmírnu loď Orion s 13 malými sondami, ktoré budú skúmať Mesiac a jeho okolie.
Prvé pokusy už prebehli v minulosti
Holandskí vedci pod vedením Wigera Wamelinka dokázali v roku 2019 vypestovať prvé plodiny na simulačnej pôde mesačného a vesmírneho regolitu.
Na tento účel použili špeciálny simulátor JSC 1A Moon vyvinutý NASA, ktorý navodil rovnaké podmienky, aké sú na povrchu Mesiaca a Marsu. Umelo vytvorenú zmes potom zmiešali s našou organickou hmotou.
Vedci vypestovali žeruchu, roketu siatu (príbuzná rukoly), paradajku, reďkovku, raž, pór či obľúbenú quinou. Jediné, čo sa im neurodilo, bol špenát.
Za ďalším trúfalým pokusom stojí americký astronaut Scott Kelly, ktorý v rámci projektu vesmírnej záhradky Veggie vypestoval na Medzinárodnej vesmírnej stanici (ISS) šalát a dokonca i krásne kvitnúce cínie. Potrebný materiál vtedy dopravila na obežnú dráhu misia SpaceX-3.
Cínie kvitli aj v prostredí mikrogravitácie pod umelým slnečným osvetlením. Rastlinu si v NASA vybrali aj preto, že je jedlá. Pokiaľ mali priesady cínií dostatok vody a živín, rástli aj v prostredí s umelým slnečným žiarením. Odvtedy už vypestovali na ISS aj iné jedlé rastliny, a to tri druhy šalátu, čínsku kapustu, horčicu a červený ruský kel.
Zdroj: NASA, DOI: 10.1038/s42003-022-03334-8, The Guardian, NASA, DOI: 10.1515/opag-2019-0051
