Australijscy Naukowcy Przygotowują Eksperyment LEAF dla Misji Artemis III: Badanie Wzrostu Roślin na Księżycu

Naukowcy z australijskich uczelni, zrzeszeni w Centrum Doskonałości ARC dla Roślin dla Kosmosu (P4S), prowadzą kluczowe badania mające na celu zapewnienie zrównoważonej uprawy roślin na przyszłych bazach księżycowych i marsjańskich. Inicjatywa P4S, realizowana we współpracy z takimi potęgami jak NASA i Niemieckie Centrum Lotnictwa i Kosmonautyki (DLR), koncentruje się na opracowaniu wysoce wydajnych systemów hodowli roślin, które minimalizują odpady i są niezbędne dla systemów podtrzymywania życia poza Ziemią.

Centrum Doskonałości ARC P4S, nadzorowane przez Uniwersytet w Adelajdzie, to siedmioletnie przedsięwzięcie interdyscyplinarne. Łączy ono inżynierię systemów, biologię roślin, biologię syntetyczną, chemię żywności, psychologię, prawo oraz edukację. Sercem tych działań jest eksperyment o nazwie LEAF (Lunar Effects on Agricultural Flora – Wpływ Księżyca na Florę Rolniczą). Zgodnie z najnowszymi ustaleniami, planuje się, że ten kluczowy eksperyment, znany również jako LEAF Beta, zostanie wysłany na pokładzie misji Artemis III agencji NASA, której start przewiduje się nie wcześniej niż w połowie 2027 roku. Badania skupią się na obserwacji wzrostu gatunków takich jak Brassica rapa (w tym czerwono-zielone odmiany Wisconsin Fast Plants®), Wolffia (soczewica wodna) oraz Arabidopsis thaliana w specyficznych warunkach panujących na Księżycu.

Główny nacisk zostanie położony na dogłębną analizę wpływu częściowej grawitacji – wynoszącej jedną szóstą ziemskiej – oraz promieniowania kosmicznego na fizjologię tych roślin. Będzie to pierwszy kompleksowy przegląd ogólnoustrojowych skutków środowiska księżycowego. LEAF Beta wykorzysta hermetyczną komorę z izolowaną atmosferą, co zagwarantuje ochronę roślin przed ekstremalnym światłem słonecznym, promieniowaniem i próżnią. Jednocześnie system będzie monitorował proces fotosyntezy oraz reakcje roślin na stres środowiskowy. Celem jest ustalenie, w jaki sposób te biofizyczne czynniki stresowe wpłyną na wydajność fotosyntezy i wartość odżywczą, a także zidentyfikowanie markerów genomicznych, które zapewniają odporność na stres w uprawach kosmicznych.

Naukowcy, w tym specjaliści z Uniwersytetu w Adelajdzie oraz La Trobe University, zamierzają zebrać szczegółowe dane dotyczące wzrostu i morfologii roślin. Po powrocie próbek na Ziemię przeprowadzony zostanie dogłębny analiz genetyczny i metaboliczny. Ten etap jest absolutnie kluczowy, ponieważ LEAF będzie pierwszą misją, która umożliwi sprowadzenie księżycowych roślin do szczegółowych badań laboratoryjnych. Projekt ten wpisuje się w szerszą strategię P4S, której celem jest stworzenie technologii umożliwiających długotrwałą obecność człowieka na Srebrnym Globie, a także przygotowanie do przyszłych lotów na Marsa. Co więcej, badania te mają potencjał do zwiększenia odporności produkcji żywności również na naszej rodzimej planecie.

Profesor Matthew Gilliham, dyrektor P4S z Uniwersytetu w Adelajdzie, podkreśla, że innowacje opracowane przez P4S przyniosą istotne ulepszenia w efektywności roślin, które znajdą zastosowanie także na Ziemi, na przykład w walce z suszą czy zasoleniem gleb. Konsorcjum P4S skupia 38 instytucji, w tym NASA, Australijską Agencję Kosmiczną (ASA) oraz DLR. Kierownictwo nad projektem LEAF sprawuje firma Space Lab Technologies z siedzibą w Boulder, Kolorado. Montaż tego instrumentu naukowego zaplanowano w okolicach południowego bieguna Księżyca, co idealnie zbiega się z planami NASA dotyczącymi powrotu ludzi na powierzchnię Księżyca po raz pierwszy w XXI wieku.