Австралийские ученые готовят эксперимент LEAF для миссии Artemis III по изучению роста растений на Луне

Ученые из австралийских университетов, объединенные в Центр передового опыта ARC по растениям для космоса (P4S), проводят ключевые исследования для обеспечения устойчивого культивирования растений на будущих лунных и марсианских базах. Инициатива P4S, в рамках которой сотрудничают такие организации, как NASA и Германский аэрокосмический центр (DLR), нацелена на разработку высокоэффективных, безотходных систем выращивания растений, необходимых для систем жизнеобеспечения за пределами Земли.

Центр передового опыта ARC по растениям для космоса (P4S), курируемый Университетом Аделаиды, представляет собой семилетнее междисциплинарное предприятие, объединяющее инженерию систем, биологию растений, синтетическую биологию, химию пищевых продуктов, психологию, право и образование. Ключевой эксперимент, получивший название LEAF (Lunar Effects on Agricultural Flora), запланирован к отправке на борту миссии NASA Artemis III, запуск которой, согласно последним данным, намечен не ранее середины 2027 года. Этот эксперимент, также известный как LEAF Beta, будет изучать рост таких видов, как Brassica rapa (включая красно-зеленые сорта Wisconsin Fast Plants®), Wolffia (ряска) и Arabidopsis thaliana в условиях лунной среды.

Основное внимание будет уделено влиянию частичной гравитации (одна шестая земной) и космической радиации на физиологию растений, что станет первым всесторонним анализом общеорганизменных эффектов лунной среды. LEAF Beta будет использовать герметичную камеру с изолированной атмосферой для защиты растений от экстремального солнечного света, радиации и вакуума, одновременно отслеживая фотосинтез и реакции на стресс. Исследование призвано определить, как биофизические стрессоры повлияют на продуктивность фотосинтеза и пищевую ценность, а также какие геномные признаки обеспечивают устойчивость к стрессу для космических культур.

Ученые, в том числе специалисты из Университета Аделаиды и La Trobe University, планируют собрать данные о росте и морфологии растений, а затем провести генетический и метаболический анализ образцов после их возвращения на Землю. Этот этап критически важен, поскольку LEAF станет первой миссией, в рамках которой будут возвращены лунные растения для детального изучения. Проект является частью более широкой миссии P4S по созданию технологий для длительного пребывания человека на Луне и будущих полетов на Марс, что также должно способствовать повышению устойчивости производства продуктов питания на Земле.

Директор P4S, профессор Мэтью Гиллихэм из Университета Аделаиды, отмечает, что прорывы P4S обеспечат ключевые улучшения в эффективности растений, применимые и на Земле, например, для борьбы с засухой и засолением почв. В консорциум P4S входит 38 организаций, включая NASA, Австралийское космическое агентство (ASA) и DLR. Руководителем проекта LEAF выступает Space Lab Technologies, базирующаяся в Боулдере, штат Колорадо. Установка этого научного инструмента планируется в районе южного полюса Луны, что соответствует планам NASA по возвращению людей на поверхность Луны впервые в XXI веке.