Космический урожай: как ученые создают рис для Марса и земных пустынь

Будущее человечества в космосе напрямую зависит от нашей способности выращивать свежую пищу вдали от дома. Революционный научный проект Moon-Rice объединяет усилия биологов для создания идеальной продовольственной культуры, которую можно будет выращивать не только на будущих аванпостах в дальнем космосе, но и в экстремальных условиях на Земле.

Современное освоение космоса во многом опирается на поставки продуктов с Земли. Как правило, это готовые блюда, которые редко содержат свежие ингредиенты. Однако для противодействия негативному влиянию космической среды на здоровье человека крайне важно иметь надежный источник пищи, богатой витаминами, антиоксидантами и клетчаткой.

Проект Moon-Rice нацелен на разработку идеального урожая для поддержания жизни в длительных миссиях, таких как освоение постоянных баз на Луне или Марсе. «Жизнь в космосе — это прежде всего переработка ресурсов и устойчивое существование, — говорит Марта Дель Бьянко, биолог из Итальянского космического агентства. — Мы пытаемся решить те же проблемы, с которыми сталкиваемся здесь, на Земле».

Одной из главных проблем, по словам доктора Дель Бьянко, является размер растений. Даже многие карликовые сорта риса все еще слишком велики для надежного выращивания в космосе. «Нам нужен суперкарлик, но это сопряжено со своими трудностями, — объясняет она. — Карликовые сорта часто получают путем манипуляций с растительным гормоном гиббереллином, что уменьшает высоту растения, но создает проблемы с прорастанием семян. Это не идеальный урожай, ведь в космосе нужно быть не просто маленьким, но и продуктивным».

В проекте под руководством Итальянского космического агентства участвуют три передовых университета страны. «Университет Милана обладает огромным опытом в генетике риса, римский университет Sapienza специализируется на физиологии сельскохозяйственных культур, а Неаполитанский университет имени Федерико II имеет удивительное наследие в области выращивания космических культур», — рассказывает Дель Бьянко. Проект рассчитан на четыре года, и, хотя он начался всего девять месяцев назад, предварительные результаты уже выглядят многообещающими.

Исследователи из Милана уже выводят мутантные сорта риса высотой всего 10 сантиметров, что является отличной отправной точкой. В то же время ученые из Рима определили гены, которые могут изменять архитектуру растения для максимизации его продуктивности и эффективности роста. Поскольку производство мяса в условиях ограниченных ресурсов космических станций будет неэффективным, команда также работает над повышением содержания белка в рисе за счет увеличения доли богатого протеином зародыша по отношению к крахмалу.

Личный фокус доктора Дель Бьянко — изучение того, как растения будут справляться с микрогравитацией. На Земле ее имитируют, постоянно вращая растение, чтобы гравитация действовала на него со всех сторон равномерно. «Каждая сторона растения постоянно активируется, и оно не понимает, где верх, а где низ, — объясняет ученый. — Это лучшее, что мы можем сделать на Земле, поскольку эксперименты в реальной микрогравитации — это сложно и дорого».

Свежая пища не только питательнее готовых космических обедов, но и несет значительную психологическую пользу. Наблюдение за ростом растений благотворно влияет на человека. «Если однообразная или пюреобразная пища может быть приемлемой в течение короткого времени, то в долгосрочных миссиях это может стать серьезной проблемой», — отмечает Дель Бьянко.

Работа в космосе требует от астронавтов максимальной физической и психологической отдачи. Создание среды, которая питает их физически и морально, снижает стресс и вероятность ошибок. В космосе ошибка в лучшем случае означает потраченные деньги, а в худшем — потерю жизней. Технологии проекта Moon-Rice принесут пользу не только покорителям космоса, но и жителям Земли. Если удастся создать выносливую культуру для космоса, ее можно будет использовать на арктических и антарктических станциях, в пустынях или в условиях ограниченного пространства городских ферм.