Növénytermesztés a Marson: életre kelthetjük valaha a vörös bolygót? 

Szerző: | 2024. október. 23. | Társadalom, Technológia

A Mars felszíne mérgező sókkal, úgynevezett perklorátokkal van tele, amelyek megnehezítik a növénytermesztést. Kutatók szerint azonban mikroorganizmusok segítségével lehetséges új életet teremteni ezen az idegen világon. 

Több milliárd évvel ezelőtt a Mars felszíne nagyon is hasonlított a Földéhez: hatalmas víztömegek borították, szél és eső formálta a tájat. Azóta a bolygó kisebb mérete miatt a magja kihűlt, ezzel megszűnt a mágneses mezeje, ez pedig sebezhetővé tette a napszéllel szemben, amely elsöpörte a légkör nagy részét. Ezzel együtt a víz nagy része eltűnt vagy a felszín alá szivárgott, a bolygót pedig perklorátok lepték el. Ezek a mérgező sók megakadályozzák a növények növekedését és jelentősen megakadályozzák a Marsra irányuló jövőbeli küldetéseket. 

De vajon lehetséges-e újra életet varázsolni a Marson? Hogyan termelhetünk élelmet a jövő marsi űrhajósainak? A sci-fi világában, mint például a 2015-ös Mentőexpedíció című filmben ez egyszerűnek tűnik: ültessünk növényeket, trágyázzunk, öntözzünk és várjunk. A valóság azonban ennél sokkal bonyolultabb. A perklorátok ugyanis olyan mérgező anyagok, amelyek a Földön is gondot jelentenek, nem beszélve a Mars felszínén való termesztésről. 

E sóféléket a NASA Phoenix űrszondája fedezte fel 2008-ban, majd azóta a marsjárók és egyéb adatok is megerősítették, hogy ezek az anyagok ellepik a bolygó felszínét. Ha valaki hosszú ideig mérgezett növényeket fogyasztana, a perklorátok súlyosan károsítanák a pajzsmirigy működését, a veséket és sejtszinten is komoly károkat okoznának. 

Bár a perklorátok eltávolítása lehetséges hevítéssel (400 °C felett), ez rendkívül energiaigényes módszer. A másik megoldás a sók kimosása lenne vízzel, de a Mars vizét e célra felhasználni rendkívül pazarló lenne, hiszen a vízkészletek ott erősen korlátozottak. Az igazi áttörést valószínűleg egy sokkal kisebb, mikrobiális méretű megoldás jelentheti – írta a MIT Technology Review. 

A NASA és a National Science Foundation már azt kutatják, hogy mikroorganizmusok segítségével hogyan távolítsák el a perklorátokat a marsi talajból, és ezzel egy időben miként alakítsák azt termékeny talajjá. Az Arizonai Egyetem Biodizájn Intézetében dolgozó kutatók már régóta tanulmányozzák, hogyan lehetne mikroorganizmusokat felhasználni a perklorátok lebontására a Földön, és most ezt a technológiát próbálják adaptálni a marsi körülményekhez. Például a Dechloromonas nevű baktérium hatékonynak bizonyult a Földön perklorátok eltávolításában, és az egyik ígéretes jelölt a marsi körülményekhez is. A kutatók arra is rájöttek, hogy amikor ezek a mikroorganizmusok lebontják a perklorátokat, melléktermékként oxigént termelnek, ami az űrhajósok számára igen hasznos lehet. 

Porrétegből talaj 

A Mars felszínén nincs talaj, csupán egy száraz, mérgező porréteg, amelyet regolitnak neveznek. A Földön a talaj organikus anyagokkal gazdagodott az évmilliárdok során, azonban a vörös bolygón nincs ilyen biológiai élet. Ahhoz, hogy ott növényeket termeszthessünk, először olyan talajt kell létrehozni, amely képes támogatni a növekedést. A perklorátok eltávolítása után azonban a regolit önmagában még nem lesz alkalmas erre. 

A kutatócsoport nemcsak a mérgező anyagok eltávolítására törekszik, hanem arra is, hogy a mikroorganizmusok segítségével organikus anyagokat hozzanak létre a regolitban. Ezek azáltal, hogy a saját anyagaikkal és anyagcseretermékeikkel gazdagítják a marsi talajt, segíthetnek abban, hogy az a növények számára is alkalmas legyen. A cél az, hogy a regolit víztartó képességét és tápanyagtartalmát is javítsák, így növelve a termesztés sikerét. 

Floridában, a Palmer laboratóriumban már sikerült növényeket termeszteni marsi regolitszimulánsban. Itt paradicsomot, salátát, sőt quinoát is nevelnek mesterséges marsi körülmények között. A kutatók arra kíváncsiak, hogy hosszú távon hogyan változik a regolit, és az mennyire lesz alkalmas a növények számára. 

A Marsra induló küldetések szempontjából kulcsfontosságú, hogy a növénytermesztés gyümölcsöző legyen, hiszen a hosszú távú missziók során az ellátmány szállítása korlátozott, az önellátás elengedhetetlen lesz. Emellett a Mars és a Föld közötti távolság miatt egy elvesztett élelmiszer-forrást nem lehetne gyorsan pótolni.  

A friss élelem, különösen a zöldségek termesztése nemcsak táplálkozási szempontból fontos a hosszú távú űrmissziók során, hanem jelentős kedvező pszichológiai következménye is van az űrhajósok számára.

A természet közelsége – még ha mesterséges környezetben is történik – segít enyhíteni az elszigeteltség és a monotonitás érzését, amely az űrben való hosszú tartózkodás alatt kialakulhat.

A friss növények gondozása és látványa nyugtató hatású lehet, valamint pozitív érzelmi töltetet adhat a legénységnek, növelve a motivációt és a mentális egészséget. A Nemzetközi Űrállomáson végzett kísérletek már kimutatták, hogy a friss növények jelenléte javította az űrhajósok hangulatát és segítette őket abban, hogy könnyebben megbirkózzanak a hosszú távú izoláció kihívásaival. 

A megfelelő légkör is fontos szempont 

A növénytermesztés csupán az első lépés ahhoz, hogy a vörös bolygó az ember számára élhetővé váljon. Fontos még a terraformálás, ami azt a folyamatot jelenti, amely során a Mars jelenlegi vékony légkörét – amely főleg szén-dioxidból áll, és nem biztosít megfelelő védelmet a káros sugárzással vagy az extrém hőmérsékleti ingadozásokkal szemben – olyan mértékben alakítanák át, hogy az képes legyen megtartani a hőt, és elég oxigént biztosítson az emberek számára. 

Elméletileg a Mars légkörének vastagságát és oxigéntartalmát többféleképpen lehetne növelni. Az egyik lehetőség a sarki jégsapkák felolvasztása, amely hatalmas mennyiségű szén-dioxidot bocsátana a légkörbe, fokozva az üvegházhatást, ami felmelegítené a bolygót, és talán elősegítené a víz felszabadulását is. Egy másik ötlet az ipari méretű üvegházhatású gázok, például perfluorokarbonok kibocsátása, amelyek szintén segítenék a légkör melegedését és vastagodását. Elon Musk többször említette ezeket az elképzeléseket, és azt is felvetette, hogy akár nukleáris robbantásokkal is fel lehetne gyorsítani a sarki jégsapkák olvadását, ezáltal erőteljesebb üvegházhatást idézve elő. 

Van remény 

A Science Advances augusztus 7-i számában megjelent tanulmányban a Chicagói Egyetem, a Northwestern Egyetem és a Közép-floridai Egyetem kutatói forradalmi megközelítést javasoltak a Mars terraformálására.  

Ez az új módszer a légkörbe juttatott mesterséges porszemcsék segítségével több mint 10 Celsius-fokkal melegítheti fel a vörös bolygót, olyan hőmérsékletre, amely már alkalmas a mikrobiális élet számára – ez az első fontos lépés a Mars lakhatóvá tételéhez. A javasolt módszer több mint ötezerszer hatékonyabb, mint a bolygó globális felmelegítésére irányuló korábbi tervek. Ezt a megközelítést az különbözteti meg a többitől, hogy a Marson könnyen hozzáférhető erőforrásokat használ, így sokkal inkább megvalósítható, mint a korábbi javaslatok, amelyek a Földről származó anyagok behozatalára vagy ritka marsi erőforrások kitermelésére támaszkodtak. 

Az űrhajósok azonban továbbra sem lesznek képesek belélegezni a marsi légkört. Ahhoz, hogy a bolygó alkalmas legyen arra, hogy az emberek úgy járhassak ott, ahogy a Földön, sokkal több munkára van szükség. De talán meg lehetne teremteni az alapokat azáltal, hogy a bolygót lakhatóvá tennék a mikrobák és az élelmiszernövények számára, amelyek fokozatosan oxigént adhatnának a légkörhöz, ahogyan azt a Föld esetében is tették – írja a tanulmány. 

Ezek is érdekelhetnek

trend

Promóció

Hazai válogatás

Promóció

Kövess minket

Facebook

Instagram

LinkedIn