Австралійські науковці готують експеримент LEAF для місії Artemis III: вивчення росту рослин на Місяці

Науковці з австралійських університетів, об'єднані у Центр передового досвіду ARC з рослин для космосу (P4S), виконують надзвичайно важливу роботу. Їхні дослідження спрямовані на забезпечення сталості вирощування рослин на майбутніх базах, які планується розгорнути на Місяці та Марсі. Ініціатива P4S, що передбачає співпрацю з такими гігантами, як NASA та Німецький аерокосмічний центр (DLR), має на меті створення високоефективних та повністю замкнених систем для культивації рослин. Ці системи є життєво необхідними для підтримки систем життєзабезпечення поза межами нашої планети.

Центр передового досвіду ARC з рослин для космосу (P4S), який очолює Аделаїдський університет, є семирічним міждисциплінарним проєктом. Він поєднує інженерію систем, біологію рослин, синтетичну біологію, хімію харчових продуктів, психологію, право та освіту. Головний експеримент, названий LEAF (Lunar Effects on Agricultural Flora – Вплив Місяця на сільськогосподарську флору), має бути відправлений на борту місії NASA Artemis III. За останніми даними, запуск цієї місії очікується не раніше середини 2027 року. Цей дослідницький модуль, також відомий як LEAF Beta, сфокусується на вивченні росту таких культур, як Brassica rapa (включно з червоно-зеленими сортами Wisconsin Fast Plants®), Wolffia (ряска) та Arabidopsis thaliana в умовах місячного середовища.

Ключовим завданням є глибокий аналіз впливу часткової гравітації – лише однієї шостої земної сили тяжіння – та космічної радіації на фізіологію рослин. Це буде перший всебічний аналіз загальноорганізмових ефектів, спричинених місячним оточенням. Модуль LEAF Beta використовуватиме герметичну камеру з повністю ізольованою атмосферою. Це необхідно для захисту рослин від екстремального сонячного світла, радіації та вакууму. Водночас, прилад буде ретельно відстежувати процеси фотосинтезу та реакції рослин на стрес. Дослідження має чітко визначити, як біофізичні стресори впливають на продуктивність фотосинтезу та харчову цінність, а також які саме геномні ознаки забезпечують культурам стійкість у космічних умовах.

Науковці, серед яких є фахівці з Університету Аделаїди та Університету Ла Троуб (La Trobe University), планують зібрати детальні дані про ріст та морфологію рослин. Після повернення зразків на Землю буде проведено їхній генетичний та метаболічний аналіз. Цей етап є критично важливим, оскільки LEAF стане першою космічною місією, в рамках якої зразки місячних рослин будуть повернуті для детального вивчення. Проєкт є частиною ширшої стратегії P4S, спрямованої на розробку технологій для тривалого перебування людей на Місяці та подальших польотів на Марс. Крім того, результати мають допомогти підвищити стійкість систем продовольчого забезпечення і на самій Землі.

Професор Метью Гіллігем з Університету Аделаїди, який очолює P4S, наголошує, що інновації, розроблені в рамках P4S, принесуть значні покращення у ефективності рослин, які можна буде застосувати й на Землі. Йдеться, зокрема, про боротьбу з наслідками посухи та засоленням ґрунтів. До консорціуму P4S входить 38 організацій, включаючи NASA, Австралійське космічне агентство (ASA) та DLR. Керівництвом проєкту LEAF займається компанія Space Lab Technologies, розташована у місті Боулдер, штат Колорадо. Встановлення цього наукового обладнання заплановано у районі південного полюса Місяця. Це повністю відповідає планам NASA щодо повернення астронавтів на місячну поверхню вперше у XXI столітті.