Как поливать картошку на Луне? Ученые уже начали искать ответ
- В феврале 2025 года во время полёта New Shepard 29 ученые около двух минут изучали три жидкости при лунной гравитации.
- Слабая гравитация усиливает влияние поверхностного натяжения; раствор с 30% глицерина показал более благоприятные характеристики течения.
- Исследователи планируют эксперименты с более длительной имитацией лунной гравитации, а затем — аналогичные исследования на Луне.
Почему это важно: Надёжная подача воды к корням нужна для выращивания растений на лунных базах, которые могут обеспечивать экипажи пищей и кислородом.
Полив растений на будущих лунных базах может оказаться значительно сложнее, чем на Земле. Исследователи изучили поведение воды в условиях лунной гравитации и обнаружили, что из-за слабого притяжения возрастает роль поверхностного натяжения, заметно меняющего движение жидкости. Работу провели космический биолог Джон Кисс совместно с Карлом Хазенштейном и Кристофером Маккеем.
Изображение сгенерировано GeminiВыращивание растений рассматривается как один из элементов будущих лунных баз. Они потенциально смогут обеспечивать экипажи пищей и кислородом, а также участвовать в системах очистки воды и переработки отходов. Однако для этого потребуется научиться надежно доставлять воду к корням растений в непривычных условиях.
Лунная гравитация примерно в шесть раз слабее земной. Поэтому сила тяжести оказывает меньшее влияние на жидкость, а поверхностное натяжение становится относительно более значимым. В результате вода может распределяться и перемещаться в контейнерах и пористых материалах иначе, чем на Земле.
Эксперимент провели во время суборбитального полета Blue Origin New Shepard 29 в феврале 2025 года. Во время примерно десятиминутного полета аппарат около двух минут создавал условия, соответствующие лунной гравитации.
Ученые испытали три жидкости: чистую воду, раствор с 30% глицерина и солевой раствор. Исследователи наблюдали за изменением мениска — искривленной поверхности жидкости в контейнере — и сравнивали поведение разных составов.
Опыт подтвердил, что при лунной гравитации поверхностное натяжение оказывает гораздо большее влияние на движение жидкости. Это означает, что вода будет вести себя иначе при подаче и распределении, поэтому привычные земные системы полива могут потребовать адаптации для работы на Луне.
Сложность создает и реголит. Он состоит из очень мелких частиц и обломков пород и по своим свойствам сильно отличается от земной почвы. Сочетание слабой гравитации и особенностей реголита может влиять на распределение влаги и поступление кислорода к корням.
При этом раствор с 30% глицерина продемонстрировал более благоприятные характеристики течения. Это заставляет ученых рассматривать специальные добавки как один из возможных способов управления поведением воды в системах выращивания растений на Луне.
Исследователи планируют продолжить эксперименты с более длительной имитацией лунной гравитации. В перспективе они рассчитывают провести аналогичные исследования непосредственно на поверхности Луны.
© iXBT
