Ученые из Сибири собираются выращивать на Луне грибы-вешенки

Так далеко российские грибники еще не заходили. Да и вряд ли сбор таких грибов станет массовым занятием – всё-таки отбор в команду исследователей, бороздящих просторы космоса, достаточно строгий. Однако если программа освоения Луны и её орбиты принесёт плоды, дело нескольких групп узких специалистов станет достижением целой планеты.

Группа ученых из Сибирского федерального университета и Института биофизики СО РАН представила совместный с коллегами из Австрии проект - космическую ферму, которая предназначена для выращивания вешенок на межпланетной станции.

О ферме

Ферма состоит из двух модулей, соединенных теплицей. Первый модуль предназначен для подготовки растительного материала, а второй модуль - для посева грибов и сбора урожая.

Предложенная модель фермы может быть реализована на поверхности Луны и стать основным источником питания для будущей космической станции, которую планируют создать к 2035-2040 годам.

На июньской Глобальной конференции по исследованию космического пространства (GLEX-2021), организованной "Роскосмосом" и Китайским национальным космическим управлением (CNSA), была представлена дорожная карта для создания Международной научной лунной станции. Планом было завершить строительство станции к 2035 году. В рамках этого плана запланированы две миссии в период с 2026 по 2030 годы. Одна из них предусматривает отработку технологий посадки и доставки грузов, а также возвращение образцов лунной породы на Землю. В период с 2031 по 2035 годы планируется развернуть инфраструктуру на орбите Луны и ее поверхности. Эта инфраструктура будет включать комплексы связи, электроэнергетическое, исследовательское и другое необходимое оборудование.

«Следует иметь в виду, что физические условия на Луне и Земле существенно отличаются: на Луне сила тяжести примерно в 6 раз меньше и отсутствует дипольное магнитное поле. Необходимо протестировать выращивание вешенки с использованием климатической камеры небольшого размера на Луне», – рассказывает доцент кафедры биофизики СФУ, один из разработчиков проекта, доцент кафедры биофизики СФУ Сергей Трифонов.

Состоит окололунная грибная плантация из двух разнофункциональных модулей. В первом готовятся матрицы из растительного сырья, в которых в дальнейшем будут созревать грибы. Во втором вешенки высеивают в матрицы, находящиеся в культивационных контейнерах, здесь же происходит сбор урожая.

Урожайность

В ходе экспериментов российским ученым удалось определить необходимые условия для выращивания 311 граммов вешенок ежедневно на каждом квадратном метре растительного материала. Полный цикл выращивания грибов на станции занимает около 66 дней, а из 86 килограммов растительных отходов получается 28 килограммов вешенок. По мнению ученых, этого количества будет достаточно для обеспечения питания 14 членов экипажа.

Стоит отметить, что Сибирский федеральный университет (СФУ) является участником программы государственной поддержки вузов РФ «Приоритет-2030». Проект грибной фермы был создан, так как в рамках лунной программы РФ, запланированной на период с 2035 по 2040 годы, предусматривается строительство базовой инфраструктуры на Луне. Одним из аспектов обустройства обитаемой космической станции является создание помещения для выращивания пищи непосредственно на борту.

«Есть несколько причин для включения грибов в космическую диету. Как и продукты животного происхождения, в отличие от растений, грибы содержат витамин D. Поэтому в случае невозможности получения животной пищи они могут стать единственным источником витамина D в экологической системе жизнеобеспечения», – поясняет старший научный сотрудник Института биофизики ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» Владимира Ковалева.

На чем растём

В качестве субстрата для выращивания вешенок могут использоваться растительные отходы, такие как солома, получаемая после обмолота пшеницы, которая выращивается в теплицах на станции. Ученые отмечают, что возможны и другие непищевые растительные отходы в качестве компонентов субстрата, и скорость роста грибов будет зависеть от их природы.

Важным фактором при проектировании любой космической станции является эффективное использование площади. Поэтому ученые представили расчеты производительности разработанной ими фермы, учитывая объем культивационного сосуда, плотность субстрата и количество урожаев вешенок на одном цикле, а также скорость переработки субстрата в удобрения для растений.

«В институте биофизики очень много лет занимались вопросами биотрансформации отходов биологических систем жизнеобеспечения с помощью грибов, в частности, вешенок. Очень большой вклад в развитие идеи и в дальнейшем проекта внёс микробиолог, старший научный сотрудник лаборатории Института биофизики СО РАН Николай Мануковский.

«Подобные исследования представляют большой интерес с точки зрения формирования облика систем жизнеобеспечения будущих напланетных баз. Но следует отметить и их актуальность для решения современных проблем создания безотходных агропромышленных производств», - комментирует учёный секретарь Института, ведущий научный сотрудник ИМБП, доктор биологических наук Маргарита Левинских.

Грибы на защите и на астероидах

Вешенки и раньше фигурировали в космических пропищевых исследованиях. Ведь они, например, решают не только проблемы питания, но и частично проблему защиты от космической радиации – так как в них в больших количествах содержаться антиоксиданты, снижающие вред от заряженных частиц.

Еще одна ценность грибов – они могут создавать плодородную безопасную почву из токсичных астероидов. Такой способ предложила ученая Джейн Шевцова. Предполагается создание среды для выращивания пищевых растений из астероидов, богатых углеродом. Именно грибы обладают опытом активного почвообразования, полученным во время раннего периода жизни нашей планеты. Мицелий способен разрушать структуру небесного тела и делать астероид нетоксичным.

В целом же эксплуатация грибов в космосе, пока, конечно, в теории, дала начало такому термину как «астромикология». Ученые считают, что грибы могут стать одним из главных источников целлюлозы, строительных материалов и не только.

Космическая кухня

Кухня на орбитальной или лунной станции это не тоже самое, что на нашей планете. И проблемой астронавтов станет не орущий шеф Ивлев, а технологии энергосберегающие и безопасные.

Именно на создание «круга жизни» с минимумом этапов и максимальной эффективностью направлена программа Deep Space Food Challenge, запущенная в 2021 году в США. Разработчики из Америки и других в этом году предложили несколько неординарных решений.

«Например, система Mycorena от команды из Швеции выращивает грибы, скармливая им микроводоросли, обогащенные СО2, получаемым из грибов. Грибы - очень универсальный организм, который может использовать множество различных источников в качестве субстрата для роста», - рассказывает Кристина Карлссон, член международной команды-финалиста Mycorena.

«Проблема в космосе такова: вы не можете взять с собой корову или курицу», - комментирует участие в конкурсе Коруна Равал, главный маркетолог компании из Чикаго Nature's Fynd, создающей белки на основе микробов.

«Если мы реалистично относимся к тому, чтобы стать многопланетным видом, мы должны научиться сокращать или перерезать пуповину, соединяющую нас с Землей», - говорит Пабло де Леон, участник одного из финальных этапов конкурса.

Теперь, когда в супермаркете вы будете сомневаться – брать ли вешенки или предпочесть благородные белые грибы, то сможете добавить в своё решение два пункта. Готовя ужин из вешенок, вы, можно сказать, попробуете космическую еду. А с другой стороны, вы ведь не космонавт, и пока мы ходим по Земле, и нам доступны все прелести планетарного рациона, можно и нужно ими пользоваться. А вешенки оставить храбрым исследователям новых орбит.

Источник: «АПК Эксперт»