БАКУ, 12 мар — Sputnik. NASA и Международный центр по картофелю (International Potato Center,CIP) проводят исследование, чтобы в один прекрасный день выращивать корнеплоды в марсианском грунте.
Sputnik Spanish взял эксклюзивное интервью у доктора Хулио Вальдивия-Сильва (Julio Valdivia-Silva), одного из перуанских учёных в этом проекте.
Картошка — одна из важнейших культур в истории человечества. Со времён своего всемирного распространения в колониальную эпоху, этот питательный корнеплод спасал целые народы от голода, приспосабливаясь к разному климату и среде произрастания. Теперь эта приспособляемость может привести картофель на Марс.
Можете представить себе картофель фри с Красной планеты или густое пюре по-марсиански?
Проект "Картофель на Марсе" (Potatoes on Mars), осуществляемый Исследовательским центром Эймса (Ames Research Center) NASA, может в недалёком будущем сделать это реальностью. Группа Университета Инженерии и Технологии Перу (UTEC) имитирует экстремальные условия Марса, чтобы узнать, какие сорта картофеля смогут там прижиться, поведал Sputnik Хулио Вальдивия-Сильва.
- Доктор Вальдивия, как возник проект "Картофель на Марсе"?
Проект стартовал почти год назад. Исследование велись в Международном центре по картофелю (CIP). Там обеспокоились проблемой изменения климата и опустынивания. Огромные посевные территории приходят в негодность — там уже ничего нельзя выращивать. И CIP искал для сельского хозяйства какой-то овощ или съедобное растение, способное процветать в экстремальных условиях пустыни.
И тут проектом заинтересовался доктор Крис МакКей (Chris McKay), астробиолог Исследовательского центра Эймса. Он как раз работал со мной над проектом по поиску возможных культур для выращивания в колониях землян на других планетах. То есть, речь шла об органических культурах, которые можно выращивать в космосе естественным путём вместо того, чтобы есть только сухую пищу.
- При всём многообразии культур — почему именно картошка?
Картофель — перспективный кандидат, потому что с 1510 года, когда он прибыл из Америки в Европу, то идеально приспособился ко всем климатическим условиям. Во время Второй Мировой войны картошка иногда была единственным пунктом в рационе. Есть свидетельства о людях, которые выжили, круглый год питаясь исключительно картофелем. Сегодня это одна из важнейших культур в некоторых регионах России, Европы и Африки.
Некоторые из 4,5 тысяч видов картошки, которые произрастают в Перу, могут выжить в самых разных условиях. Есть виды картофеля прибрежные; горные; растущие на высоте четырёх с половиной километров над уровнем моря; которые являются основным продуктом питания для многих людей в регионе. Есть другие виды, которые хоть и несъедобны, но растут намного выше и выживают даже при температурах ниже —5 градусов Цельсия. Картошка генетически отлично приспосабливается, в отличие от других местных культур — батата и киноа.
- Почему картофель "на Марсе", а не на других планетах?
Четыре с половиной миллиарда лет назад Марс обладал схожими с Землёй условиями. Известно, что там были океаны жидкой воды, озёра, небольшие реки. Присутствие жидкой воды и вулканов на планете объективно доказано. Это важно, т.к. означает, что там была энергия, там была вода и, наконец, недавно было доказано присутствие там органической материи. Итого у нас есть все необходимые условия для жизни.
- Вода Красной планеты могла бы поддерживать жизнь?
Летом на Марсе есть жидкая вода. Она очень солёная. Однако надежду вселяет то, что её можно очистить. Также под поверхностью залегают крупные слои льда. Всё это делает Марс кандидатом на обнаружение жизни. Также это прекрасная возможность создать на Марсе земную колонию, то есть, начать терраформирование Марса.
- Возвращаясь к картошке и подготовке проекта, как вы имитируете марсианские условия?
Для начала надо найти место, похожее на Марс. Это знаменитые "марсианские аналоги" на Земле; регионы, похожие на него по ряду условий. На Гавайях много вулканических базальтовых пород, как и на Марсе. Другие места — в Испании — богаты теми же минералами, что и Красная планета, и идеально подходят для демонстрации окислительных или других биохимических процессов. Антарктида и российская тундра интересны своей промёрзшей почвой, очень схожей с марсианским грунтом. Пустыня Атакама (Atacama), простирающаяся от севера Чили до Лимы, хорошо изучена и имеет сверхзасушливые области. Там мы искали похожие на Марс условия по составу почвы. Одно такое место — степь Ла Хойя (La Joya) близ Арекипы (Arequipa) на юге Перу. Условия там, которые мы сейчас изучаем, очень близки к марсианской почве.
- Исследования проводятся на месте, в Ла Хойе?
Обнаружив это место, мы перевезли в Лиму (Lima), в штаб-квартиру Международного центра по картофелю, около 300 килограммов грунта, чтобы проверить, какие сорта картошки могут в нём расти. На первом этапе исследователи CIP отобрали 75 разновидностей для проверки.
К всеобщему удивлению, два сорта смогли расти в этой почве очень быстро и очень устойчиво: несмотря на неблагоприятные условия — высокую солёность — этот картофель прижился. Это была воодушевляющая новость.
- Это то, что касается почвы. А что с другими условиями?
В этот момент начинается непосредственно моя работа: на первом этапе нужно было разработать систему, способную имитировать условия Марса в части атмосферы, температуры, радиации, смены дневных циклов и концентрации атмосферных газов.
Есть то, что мы нигде на земле имитировать не можем — это гравитация. На Марсе она составляет треть от земной. Чтобы учесть её, нужно либо уже быть на Марсе, либо особым образом контролировать ускорение и манёвры спутника, чтобы приблизиться к марсианским условиям.
Однако у нас есть интересные данные по выращиванию культур на Международной космической станции (МКС), которые подкрепляют наше мнение о том, что да, сила притяжения оказывает влияние, но этот эффект незначителен. Так что мы исключили эту переменную из симуляции.
- И для всех остальных условий вы построили имитаторы?
Да, в Университете Инженерии и Технологии Перу (University of Technology and Engineering, UTEC), где я возглавляю группу по биоинженерии. Также я ассоциированный исследователь в центре Эймса НАСА, но я хочу остаться в своей стране, в Перу. Я занимаюсь этим проектом благодаря контактам с NASA и Крисом МакКеем (астробиологом с международным авторитетом) с момента, когда мы вместе начинали строить симулятор Cubesat на голом энтузиазме, потому что финансирования тогда у нас не было. Мы как раз и хотели получить убедительные предварительные результаты, чтобы потом изыскать средства на создание этих систем.
- Сколько стоило создания Cubesat?
При его создании мы проделали прекрасную работу: всего за три тысячи долларов мы собрали устройство, которое при заказе в другом месте встало бы в полмиллиона. Для нас это предмет гордости: мы создали оборудование, которое работает.
- Как проходит эксперимент после создания симулятора?
Начинается второй этап. У нас есть картофель-кандидат, "марсианский" грунт и симулятор, который позволяет изучить пределы выживаемости для этого сорта. И мы посадили картошку в симуляторе.
Теперь все эксперименты, которые мы будем проводить, будут связаны с изучением предельных состояний, в которых картофель сможет расти. Как можно наблюдать в прямом эфире через интернет [у проекта есть веб-камеры], картошка растёт при "марсианских" условиях давления, температуры, смены дня и ночи и высокой концентрации углекислого газа.
Температура на Марсе колеблется от —70 до +20 градусов. Средняя температура — минус 20. Наш образец уже может дойти до —10 градусов, что ниже всех ранее известных пределов для роста картофеля. С другой стороны, никто и не планирует сеять картошку, разбрасывая клубни по Марсу. Скорее всего, нужен будет некий купол, чтобы поднять немного температуру.
- Этот картофель уже съедобен? Когда картошка полетит на Марс?
Когда мы найдём самый устойчивый к экстремальным условиям картофель — т.е. при дальнейшем ухудшении он уже не сможет расти — начнётся третья фаза проекта. Мы начнём работу с био- и нанотехнологическими инструментами с целью улучшить почву: будем удобрять грунт гидрогелями, содержащими частицы, способными вытягивать соль или восстанавливать почву, либо будем генетически модифицировать картофель, чтобы повысить его способность расти в таких условиях. Это очень важно: это определит, будет ли он съедобен или нет, а мы хотим, чтобы его можно было есть.
Второй шаг уже более амбициозный и очень важный для нас — это автоматическая миссия на Марс, которая доставит клубни на планету и вырастит их в контролируемых условиях.
- Когда мы сможем выращивать на Марсе плод ваших трудов?
Как только появятся результаты, мы сможем ускорить весь процесс. Речь идёт о периоде в 5-6 лет. В худшем случае, если всё пойдёт не так, и мы должны будем что-то улучшать, это займёт восемь лет.
Мы полны энтузиазма и надеемся, что это всё будет намного быстрее. Технологии развиваются экспоненциально, и то, что мы сейчас считаем сложным, через год или два может стать очень простым благодаря более точным и современным подходам.
- Можно ли будет увидеть на Марсе ещё какую-нибудь жизнь, кроме картошки?
Один из интересующих нас вопросов — это разобраться в том, каковы пределы для существования жизни, чтобы найти способ суметь выжить и приспособиться к инопланетным условиям. Всё это входит в большую междисциплинарную науку под названием астробиология, или экзобиология. Наша работа по изучению биокультуры, способной пережить экстремальные условия, в данном случае картофеля, сильно расширяет наши познания. Они позволят нам также выращивать продукты питания в экстремальных условиях на Земле, где ничего не растёт или где опустынивание стало проблемой.
