Команда астробиологов из Центра прикладных космических технологий Бременского университета (ZARM) вырастила цианобактерии при низком давлении, используя только марсианские материалы, демонстрируя, что будущие астронавты могут выращивать себе еду и другие ресурсы на Красной планете.
Когда первые космонавты приземлятся на Марс, это будет непродолжительный визит. Учитывая состояние космических двигательных технологий и жесткие правила небесной механики, миссия на Марс означает очень долгое ожидание, пока Земля и Марс не займут правильное положение для обратного полета. Это серьезное препятствие, потому что взять с собой достаточно припасов, чтобы их хватило на миссию, которая может занять более двух лет, было бы непомерно дорого.
В качестве альтернативы специалисты по планированию миссий в НАСА и других космических агентствах ищут способы жить за пределами земли. В частности, они хотят найти способы выращивать пищу на Марсе, чтобы дополнить грузовые пайки, привезенные с Земли, с использованием азота и углекислого газа из марсианской атмосферы и марсианской почвы или реголита.
В рамках исследования ZARM команда под руководством Сиприена Версо изучила цианобактерии Anabaena , которые могут производить кислород для систем жизнеобеспечения и превращать атмосферный азот в сахара, аминокислоты и другие питательные вещества, которые могут поддерживать рост продуктов питания из микроорганизмов или других культур.
К сожалению, марсианская атмосфера чрезвычайно разрежена с давлением в сотую часть от земного. В результате жидкая вода не может существовать на поверхности, а в объеме воздуха недостаточно азота для поддержания метаболизма цианобактерий. Ответом на это было бы выращивание бактерий в сосуде под давлением, но они были бы тяжелыми, сложными и потребовали бы газов, импортированных с Земли, что нарушает цель.
Чтобы преодолеть это, команда создала биореактор атмосферных испытаний для органических систем на Марсе (ATMOS), состоящий из девяти литровых стеклянных и стальных сосудов, которые являются стерильными, нагреваются, контролируются давлением и контролируются цифровым способом. Внутри цианобактерии были введены в смесь из четырех процентов углекислого газа и 96 процентов азота, а также искусственного марсианского реголита, который содержит питательные вещества, включая фосфор, серу и кальций.
Хитроумно то, что в течение 10-дневного периода роста в сосудах было давление до 10 процентов земной атмосферы, а не до одного процента, обнаруженного на Марсе. Для эксперимента искусственный реголит Mars Global Simulant использовали в качестве питательной среды, а стандартную среду использовали в качестве контроля.
Неудивительно, что бактерии лучше росли на стандартной среде, но они также хорошо росли и на реголите, а это означает, что можно будет выращивать полезные бактерии на Марсе без необходимости импортировать питательную среду с Земли.