Марсианский грунт и выращивание земных овощей.

Это одна из самых известных сцен в фильме "Марсианин" - астронавт Марк уотни использует свое образование ботаника, чтобы сажать картофель прямо в марсианский грунт. Зачем? Просто ему нужно было выжить на Марсе в ожидании спасения. А еды у него было очень мало. И отважному герою удается избежать голода! И все благодаря тому, что растения умудряются без каких-либо проблем расти в марсианском реголите.

Но так ли это на самом деле? Смогут ли первые поселенцы на марсе использовать для ведения сельского хозяйства марсианский грунт? Давайте мы попробуем разобраться в этом вопросе.
Какой он, марсианский грунт?
В 70-х годах прошлого века зонды наса "Викинг" впервые проанализировали марсианский грунт. Основываясь на полученных данных исследователи предположили, что он не должен быть особенно вредным для сельского хозяйства. В случае если, конечно, не брать во внимание полное отсутствие в нем питательных веществ. Однако, в конце прошлого десятилетия, зонд "Феникс" сделал два фундаментальных открытия, связанных с этой темой. Во-первых, поверхность марса - это, в основном, широкие просторные равнины. И на этих равнинах нужно снять всего лишь пару сантиметров грунта, чтобы найти чистый лед. И это, несомненно, является очень хорошей новостью для будущих марсианских фермеров. Да и вообще для любого человека, который захочет жить на марсе.

А вот второе открытие не таким уж и приятным оказалось. "Феникс" обнаружил, что марсианский реголит полон солей перхлората (в массовых концентрациях от 0, 5% до 2%. Эти химические соединения активны чрезвычайно. И крайне вредны для живых существ. А марсоход "Curiosity" чуть позже выяснил, что реголит в кратере гейла тоже содержит большое количество перхлоратов. Поэтому, вероятнее всего, эти соли очень распространены по всей красной планете.
Начиная с тех пор, как миссия "Феникс" обнаружила перхлораты на марсе, многие задавались интересным вопросом - как эти вещества повлияют на возможное сельскохозяйственное использование марсианского грунта? На эту тему было проведено несколько исследований. И самое интересное из них выполнили ученые из технологического института флориды. В своей работе они очень подробно смоделировали три различных типа марсианского реголита. Хотя, если честно, химический состав, который имеет марсианский грунт, до конца не установлен. И именно поэтому, кстати, нам как воздух необходима миссия по доставке образцов марсианского грунта на землю. Помните фильм "Живое"?
В трех типах реголита исследователи пытались вырастить два типа растений: Lactuca Sativa - латук посевной, и Arabidopsis Thaliana - резуховидка (резушка) таля. Эти растения ранее использовались в многочисленных экспериментах, проводимых в космосе и на земле. Результаты были получены совсем не обнадеживающие. Но давайте начнем с хороших новостей.
Три эксперимента.
Исследователи обнаружили, что размер частиц не оказывает значительного влияния на всхожесть растений. Хотя и выяснилось, что наличие большого количества мелких частиц может препятствовать росту корней некоторых из них. Таких, кстати, как упомянутый в начале статьи картофель. Но это не большая беда. Поскольку средний размер частиц можно контролировать с помощью фильтров или сит. Но на этом хорошие новости заканчиваются.
Потому что в исследовании делается вывод, что одним из препятствий для посадки чего-либо на марсе является, как и подозревалось на протяжении десятилетий, нехватка питательных веществ. Особенно это касается азотистых соединений. Ну и не забываем про недостаток таких минералов, как цинк, бор и медь. Хотя, на самом деле, абсолютно неизвестно, насколько много этих элементов содержит марсианский грунт. Некоторые исследователи предполагают, что они вовсе не редкость в реголите красной планеты. Но как бы там ни было на самом деле, нехватка азота - это очень серьезная проблема. И будущим марсианским фермерам будет просто негде его взять. На Марсе практически нет азота. А в тонкой атмосфере планеты содержится всего 2% этого химического элемента.
Поэтому с земли придется везти много удобрений. Однако даже при использовании удобрений будут возникать серьезные трудности. Исследователи обнаружили, что растения не растут в одном из трех типов смоделированного реголита, имеющем сильно щелочное значение pH.
Но главная проблема вовсе не здесь оказалась. О, сюрприз - это перхлораты! Ни в одном из трех смоделированных реголитов ученым не удалось заставить растения нормально развиваться в том случае, если в грунт был добавлен перхлорат кальция.
Что же делать? Все пропало, да? Никогда не будут на Марсе яблони цвести? Конечно, уже изучаются экспериментальные методики удаления перхлоратных солей, которые содержит марсианский грунт. Одна пока все эти процедуры сложны достаточно. Другой вариант - искать растения, устойчивые к этим солям или бактерии, которые смогут выживать в подобной среде. Но это сильно ограничит меню, к которому будут иметь доступ будущие марсианские колонисты. В случае если, конечно, генная инженерия не сотворит какое-нибудь чудо.
На самом деле, в реальном мире, Марк уотни непременно умер бы от голода и от перхлоратов. Хорошо, что он персонаж вымышленный.