Возможно ли вырастить картошку на Марсе? - SPIRAL.EXPERT

Возможно ли вырастить картошку на Марсе?

По сюжету фильма «Марсианин» астронавт Марк Уотни остался на Марсе один и чтобы выжить выращивал картофель в теплице, используя марсианский грунт удобренный экскрементами в качестве почвы.

Кадр из фильма «Марсианин»

Для роста растений необходима почва, содержащая питательные вещества, вода, атмосфера подобная земной, а также солнечный свет. Так как мы говорим об условиях подобных показанным в фильме «Марсианин», то главным вопросом является потенциальная плодородность марсианского грунта. Атмосфера внутри марсианской теплицы очевидным образом будет подходящая, равно как и будет обеспечено нужное освещение и подача воды.

Засоленность почвы

Марсианский грунт существенно отличается от земного. Во-первых содержание солей в нём существенно выше, чем в земном грунте. Некоторые из этих солей, могут быть токсичны для земных растений. Некоторые, как например, перхлораты токсичны для растений, однако еще более они токсичны для людей, что может сделать плоды растений выращенных на почве богатой перхлоратами несъедобными для человека. Концентрация перхлоратов в марсианской почве достигает порядка 1% от её массы, что на самом деле очень много.

К счастью существуют методы очистки почвы от перхлоратов. Молекулы перхлоратов довольно тяжелые, к примеру молярная масса перхлората кальция — 239 г/моль выше чем у урана. Это позволяет довольно просто отделить перхлораты, например с помощью обратного осмоса или даже с помощью простой промывки почвы водой.

Бытовой прибор для очистки воды методом обратного осмоса

Хотя очистка и вряд ли полностью очистит почву от вредных солей и перхлоратов, она сможет уменьшить их концентрацию. Кроме того, значительная часть перхлоратов из почвы окажется в клубнях первых 2-3 урожаев картофеля. Если не употреблять их в пищу, а подождать 4-5 урожая, то содержание вредных солей в них будет уже существенно меньше.

Азотфиксация и удобрения

В земной почве содержатся в большом количестве микроорганизмы захватывающие атмосферный азот и в дальнейшем служащие важным источником азотных соединений для растений. Процесс захвата атмосферного азота микроорганизмами называется азотфиксацией. В марсианском грунте по очевидным причинам не будет никаких микроорганизмов.

Для обеспечения плодородности почвы Марк Уотни удобрял её используя человеческие экскременты. Это должно было обогатить почву как органическими соединениями, так и различными микроорганизмами, которые, при должных условиях должны были бы достаточно быстро размножиться. Однако даже если этого и не хватит, будущие поселенцы на Марсе будут в менее экстремальных условиях, чем персонаж фильма «Марсианин», и будут иметь с собой либо средства для культивации азот-фиксирующих микроорганизмов на марсианской почве, либо достаточное количество азот-содержащих удобрений, и/или средства для производства азот-содержащих удобрений на месте.

Эксперименты

Было сделано несколько попыток вырастить растения и, в том числе, картофель в условиях похожих, на марсианские. Однако на Землю пока не были доставлены образцы марсианского грунта, поэтому все эксперименты по культивации растений в условиях приближенных к марсианским являются приближениями той или иной степени точности.

Аналог марсианского грунта созданный на Земле

В качестве аналогов марсианского грунта в экспериментах используются химические соединения схожие по составу, химическим и свойствам с марсианским грунтом. Однако все же это не реальный марсианский грунт, поэтому точный ответ на вопрос о реалистичности роста растений на такой почве мы получим только после натурных экспериментов на Марсе.

Растение картофеля выращенное перуанскими учёными

Для нашего вопроса интерес представляет эксперимент Международного центра по картофелю (Перу), проведённый в сотрудничестве с NASA в 2016-м году. Им удалось вырастить картофель на крайне солёной почве из перуанских пустынь, в разреженной атмосфере с повышенным содержанием углекислого газа. Картофель сам по себе относительно неплохо растёт в засоленной почве, а кроме того для эксперимента был использован специально выведенный особо устойчивый к засаливанию почвы сорт картофеля.

Другая группа учёных из Нидерландов использовала для экспериментов искусственно созданные аналоги марсианского грунта и лунного реголита, смешанные с органическими удобрениями. Эксперимент показал, что земные растения хорошо растут на такой почве.

И хотя голландские учёные не выращивали картофель, но в ходе экспериментов они вырастили кресс-салат, редьку, рожь, киноа, шпинат, бобы и несколько видов лука, а также близкий родственник картошки — помидор. Нет никаких причин по которым картофель не мог бы быть выращен аналогичным образом.

Заключение

Таким образом результаты экспериментов позволяют смотреть на возможность проращивания растений на Марсе с оптимизмом. В целом то, что показано в фильме «Марсианин» выглядит реалистичным, с одной оговоркой, что Марку Уотни пришлось бы очистить почву от перхлоратов и вероятно выбросить первые 2-3 урожая картошки.

Однако в момент написания книги «Марсианин», высокое содержание перхлоратов в марсианском грунте еще не было открыто, поэтому то, что Марк Уотни никак не озаботился очисткой почвы не является ошибкой автора.

0

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *