«Это — эксперимент неимоверной важности для прогресса человечества»

Вы наверняка видели иерихонскую розу где-нибудь в Негеве, но вряд она вас впечатлила. Эти коричневые шарики, похожие на сухую мочалку, торчат тут и там из песка или путешествуют по пустыне в качестве перекати-поля. Знамениты они потрясающей способностью возвращаться к жизни. Стоит пойти дождю, перекати-поле раскрывается и сидящие в нем семена прорастают в считанные часы.

Это делает иерихонскую розу одним из первых кандидатов на космической полет. Но есть и другие. И сейчас ученые из Института исследований пустыни им. Якоба Блаустейна в Университете Бен-Гуриона занимаются их тщательным отбором. Все это в рамках международного эксперимента Lunaria One, участники которого в 2025 году попытаются вырастить на Луне представителей земной флоры.

— Моя лаборатория много лет изучает растения, живущие в экстремальных условиях пустыни, — объясняет «Деталям» руководитель израильской части проекта профессор Симон Барак. — Вероятно, именно они смогут пережить перелет.

На темной стороне

— Идею проекта подсказали дети. Мы спрашивали их, что бы им было интересно сделать на Луне. Они отвечали, что хотели бы увидеть там живые земные растения, — рассказывает «Деталям» координатор Lunaria One Лорен Фелл из Квинслендского технологического университета в Австралии. — Четыре года назад китайцы уже пытались провести подобный эксперимент. Только информации о нем и по сей день очень мало. У нас все будет наоборот: открыто и доступно всем

Действительно, 3 января 2019 года благополучно прилунилась китайская станция Чанъэ-4, несшая, среди прочего капсулу с семенами земных растений, мухами-дрозофилами и дрожжевыми грибками. Две недели спустя китайцы заявили, что одно из зернышек хлопка проросло.

— Из всего, что они отправили, сообщалось только об одном проросшем семечке. Из китайских публикаций невозможно понять, что именно пошло не так, — комментирует Симон Барак.

И вот теперь время для второй попытки – израильской. В 2025 году некоммерческая организация SpaceIL запустит к Луне аппарат «Берешит-2». Подлетев к спутнику Земли, тот разделится на три части. Одна останется на орбите и будет вращаться еще пять лет. Две другие сядут на разных сторонах Луны. В каждом из посадочных модулей будут проводиться по два эксперимента. Из этих четырех, в общей сложности, один — с растениями.

— Для Lunaria One выгоднее оказаться на темной стороне Луны, — объясняет Симон Барак — Ведь нагревать камеру с растениями проще и дешевле, чем охлаждать.

Впрочем, полный состав модулей израильской лунной миссии пока не известен.

— Это эксперимент неимоверной важности как для жизни здесь, на Земле, так и для прогресса человечества в исследовании космоса, — убежден глава SpaceIL Шимон Cарид. – Исследуя рост растений в экстремальных условиях, мы сможем правильно подойти к вопросам продовольственной безопасности. Это поможет человечеству в его долгосрочных задачах. Мы рады сотрудничать с Lunaria One.

Научиться выращивать на Луне земные растения важно сразу по нескольким причинам. Во-первых, они могут вырабатывать кислород для будущей лунной колонии и обеспечивать колонистов пищей. Это важный шаг к тому, чтобы база на Луне была автономной, чтобы ее не приходилось снабжать всем необходимым с Земли, как это сейчас происходит с Международной космической станцией. Во-вторых, людям, которые будут там жить, растения нужны для психологического комфорта. Мы, все-таки, земные существа и без зелени чувствуем себя очень плохо.

— Журналисты часто задают один и тот же вопрос: зачем проводить эти эксперименты именно на Луне, если можно вырастить те же растения на МКС, — говорит Симон Барак. — Главная проблема на МКС – отсутствие гравитации. Растения не понимают, куда им расти, ведь корень должен быть обращен вниз, а стебель – вверх. На Луне гравитация 1,66 земной. Мы надеемся, что этого будет достаточно для растений, но точно знать не можем. Ответ должен дать эксперимент. Вторая проблем – космическая радиация. На Луне ее будет больше, чем на МКС, и надо понять, как растения ее переживут.

Трое суток на рост

Пока мы говорим с Лорен Фелл по видеосвязи, она берет в руках блестящий цилиндр, размером с небольшой термос. Примерно так будет выглядеть камера с земными растениями, которую отправят на Луну: порядка 20 см в длину и 10 — в диаметре. А вес всей конструкции должен уложиться в 1,5 кг. Все это накладывает на ученых очень жесткие ограничения. Ведь надо как-то впихнуть в этот вес и объем систему обогрева, аккумулятор, систему полива, цифровую камеру для фиксации эксперимента. Сами растения, наконец. От почвы решено отказаться, слишком уж она тяжелая, вместо этого семена будут размещены на искусственной подложке.

Полет займет от 2 до 5 месяцев. И за это время аппарату и семенам внутри предстоит несколько раз охлаждаться до -50º по Цельсию и нагреваться до +60º. А потом у ученых будет только 72 часа, чтобы пробудить растения к жизни. Именно на столько, по их расчетам, хватит энергии в батареях. Поэтому основная проблема – выбрать именно такие растения, которые успеют прорасти и дать листья за эти трое суток.

Но тут команда Lunaria One придумала ход, до которого китайские исследователи не додумались. Помимо семян на Луну отправят и фрагменты взрослых растений, из особой группы, которые в англоязычной науке называют resurrection plants, то есть «воскресающими».

— Это совершенно особый тип растений. Они могут очень долго находиться в сухом состоянии, но после полива буквально оживают, покрываются листьями в течение нескольких часов, — рассказывает профессор Барак. —  И нам не будет надо ждать, пока семена прорастут и станут взрослым растением.

Биологи знают несколько видов, относящихся к этой группе. Между собой они не родственники, но все живут в засушливой местности и, таким образом, к ней адаптировались. В основном они травянистые, но есть и куст — Myrothamnus flabellifolius, растущий в Южной Африке. В прошлых публикациях о Lunaria One именно он упоминался, как наиболее вероятный кандидат. Но, по словам Симона Барака, окончательное решение еще не принято.

Непонятен пока и полный состав растительного экипажа: сколько семян полетит к спутнику Земли и сколько фрагментов «воскресающих» растений. Абсолютно точно придется экономить воду. На все про все ее будет только порядка 6 мл. Так что имитировать дождь в жаркой пустыне не получится – ценная влага будет по каплям добавляться в сухую подложку. Вода, кстати, будет самая обычная, но тщательно стерилизованная.

— Запечатанный модуль должен будет храниться много месяцев, пока его не отправят на Луну. И нам не нужно, чтобы там размножились бактерии или грибки, — объясняет профессор Барак.

Впрочем, всей конкретикой, касающейся полива, почвы, атмосферы внутри камеры, можно будет заняться только тогда, когда ученые окончательно определятся с видами-кандидатами на космический полет. Теоретическими изысканиями занимается часть команды проекта из Великобритании – они работают с коллекцией семян местного ботанического сада. Ученые из ЮАР проверяют «воскресающие» растения. А их коллеги с Кипра должны будут подобрать подходящие удобрения и стимуляторы роста, чтобы семена на Луне быстрее проросли. Ну а в Университете Бен-Гуриона вовсю идут эксперименты с семенами.

— Мы охлаждаем их на час до -20º по Цельсию и потом нагреваем на час до +60º. В сутки мы проводим шесть таких циклов, а после этого пытаемся прорастить семена, — рассказывает Симон Барак.

Но семян разных видов на Земле много, а силы ученых ограничены. Так что помочь им могут самые обычные люди. Привлечь к проекту хотят школьников и студентов во всех странах-участницах проекта. То есть и у нас, в Израиле. Это будет один из крупнейших проектов в сфере гражданской науке.

На первом этапе, который начнется уже через несколько месяцев, добровольцы смогут сами экспериментировать с подходящими растениями. Искать такие, которые сохранят всхожесть после нескольких циклов нагрева и заморозки, и  смогут после этого прорасти за 72 часа. Конечно, космический холод в условиях школьной лаборатории не создашь, так что волонтерам предложат пользоваться бытовыми холодильниками. Для этого им придется построить собственную модель камеры, которая отправится на Луну.

— Если у школы есть доступ к 3D-принтеру, то мы пришлем им все чертежи. И контейнер для проращивания вместе со всей начинкой обойдется всего в 25-30 долларов, — объясняет Лорен Фелл. — Но мы разработали и более бюджетный вариант из использованных пластиковых бутылок.

Помимо ребят, увлеченных биологией и космосом, пригодятся и фотографы-любители. Они будут документировать прорастание семян. Наконец, уже после отправки аппарата на Луну планируется привлечь волонтеров для обработки экспериментальных данных.

Данных на первом этапе будет немного. Ведь из измерительной аппаратуры в эксперименте предусмотрена только видеокамера.

— Но возможно, контейнер с проросшими семенами можно будет забрать в рамках одной из следующих лунных миссий и подробно исследовать уже здесь на Земле, — говорит профессор Барак. — Если наш эксперимент окажется удачным, нам гораздо проще будет организовать сотрудничество с другими лунными миссиями. Как говорится, успех приносит успех.

Кончено, все это только первый шаг. Никто не будет выращивать на лунной станции иерихонскую розу. Другие растения – возможно. Некоторые из «воскресающих» могли бы производить кислород и даже использоваться в медицинских целях. Следующим важным этапом, конечно, должны стать сельскохозяйственные культуры. Но это вопрос уже других миссий, когда удастся отправить на Луну аппарат с большим запасом воды и энергии.

Никита Аронов, «Детали». На фото — участники проекта (слева направо) Бретт Уильямс, Лорен Фелл и Сагедван Мандри. Фото предоставлено Лорен Фелл