A Magyar Agrár-, és Élettudományi Egyetem kutatói, Dr. Barkó György vezetésével tavaly mutatták be első eredményeiket a holdporban és marsi talajban termesztett növényekkel kapcsolatban, amelyeket a MATE gödöllői kampuszán található laboratóriumban nevelnek, és amelyek révén a leendő holdi és marsi növénytermesztés életképességét mérik fel. A növényeket persze nem valódi, a Holdról (vagy Marsról) hozott talajba ültették el, hanem úgynevezett simulantba, ami viszont összetételében és szemcseméretében is olyan hűen utánozza a regolitot, hogy tökéletesen alkalmas az eredeti anyag helyettesítésére a kísérletek során.

Az egyetem Műszaki Intézetében elsőként a leendő marsjárók és holdjárók tömítés-, és tengelyanyagait tanulmányozták a simulant segítségével egy ESA-val (Európai Űrügynökség) együttműködésben végzett tanulmány keretében, majd a megmaradt simulantot a növénytermesztési projektben hasznosították. Ahogy arról tavaly októberben beszámoltak a kutatók, a félig-meddig földön kívüli körülmények között élő növények közül akadtak olyanok, amelyek kifejezetten jól érezték magukat a speciális talajban, sőt, egy közülük virágba is borult, és magokat termett. Ez a növény a Sinapis alba, azaz a fehér mustár volt, ami élelmiszer-alapanyagnak nem a legideálisabb jelölt ugyan, de a növénytermesztéssel kapcsolatos vizsgálatokban különösen hasznosnak bizonyult. A mustárnak köszönhetően ugyanis fel lehetett mérni a “holdnövények” egy fontos tulajdonságát, azt, hogy felvesznek-e potenciálisan mérgező anyagokat a talajból, és ha igen, akkor melyikből mennyit.

A kísérleti növényeket - köztük a mustárt is - a tavalyi évben többféle simulantba ültették el a kutatók, amelyeket földi talajjal kevertek különféle arányokban, hogy a növények hasznos tápanyagokhoz is hozzá tudjanak jutni. A tisztán regoltiban nevelt kísérleti alanyok elpusztultak, de már egészen kevés virágföld is elegendő volt a megfelelő fejlődés megalapozásához: az egyik mustárnövényke például 90-10%-ban LHS-1-et és virágföldet tartalmazó talajban is jól érezte magát. Az LSH-1, azaz Lunar Highland Soil annak a regolitimitációnak a neve, amelynek segítségével a Hold felföldjeinek talaját szimulálják, emellett az egyetemen használnak még LMS-1-et (Lunar Mare Soil) is a holdtengerek holdporának imitálására. A legtermékenyebb mustár magjait a HUN-REN Természettudományi Kutatóközpont segítségével vizsgálták a kutatók, és az eredményekből kiderült, hogy mennyi nehézfémet, vagyis az emberi egészségre potenciálisan káros összetevőt tartalmaznak az űrnövények: sokat.

A mustár annyi nehézfémet vett fel a talajból, hogy emberi fogyasztásra teljes alkalmatlanná vált a MATE beszámolója szerint, ezenkívül ritkaföldfémeket és könnyűfémeket is magába szívott a növény.

A majdnem lehetetlen küldetés - növényeket termesztenek hold-, és marstalajban magyar kutatók A Magyar Agrár-, és Élettudományi Egyetemen végzett kísérletekből derülhet ki, hogy mit ehetnek majd a leendő marsi és holdi telepesek és milyen jövő áll az űrmezőgazdaság előtt. A kutatás során holdi és marsi simulantokba ültetett növényeket vizsgálnak.

Az egyik legnagyobb meglepetést a magok urántartalma jelentette, ami különlegesen magas szintet ért el, pedig ennek az összetevőnek ilyen szintű feldúsulására nem számítottak a kutatók. A holdi talaj uránt és tóriumot is tartalmaz, a növények pedig - legalábbis a mustárnövény - különösen fogékony a radioaktív elemre, ami egyszerre rossz és jó hírt is jelent a jövőbeli holdi mezőgazdaság szempontjából. A kísérlet során ugyanis azt is felfedezték a szakértők, hogy a növények újraültetése néhány ciklus után megtisztítja a talajt az emberi szervezet számára mérgező összetevőktől, tehát a nehézfémeket felvevő és uránt dúsító növények valójában hasznos munkát végezhetnek a Holdon, ha a cél a holdpornak az élelmiszer-alapanyagok termesztésére való alkalmassá tétele.

“Jelenleg a növények újra és újra ültetése folyik ugyanabba a talajba, hogy lássuk, mennyi idő alatt milyen mértékben csökkentik a nehézfémek jelenlétét.”

- mondta el Jessica Dias, a MATE Műszaki Tudományi Doktori Iskola PhD hallgatója - “Jelenlegi tudásunk szerint körülbelül egy év szükséges ahhoz, hogy a talaj mentesüljön a nehézfémektől.”

Az eredmények alapján egy év, illetve több növénytermesztési ciklus után az ugyanott termesztett növény végül étkezésre is alkalmas lehet. Persze a mustáron kívül mást is kell fogyasztaniuk a Hold telepeseinek, de a mostani vizsgálatokban használt indikátornövények így is rendkívül sokat elárultak arról, milyen nehézségekre kell számítani az ISRU (In Situ Resource Utilization), vagyis a helyi források felhasználása során a holdi gazdálkodás előkészítésében. Az eredmények pedig nem csak az űrben, hanem a Földön is segíthetnek, mivel például az iparilag szennyezett talajok tisztításához is megfelelő módszert jelenthet a most tesztelt megoldás Dr. Barkó György elmondása szerint.

Az ISRU viszont közel sem merül ki az élelmiszerforrások helyi (űrbeli) termelésének megvalósításában, rengeteg más területet is magában foglal, köztük akár a víznek, akár az űrhajók üzemanyagának, akár a lakhatásra alkalmas épületeknek vagy éppen a járművek alkatrészeinek a lokális anyagokra alapozott előteremtését is. A Holdon vagy Marson hosszabb időt eltöltő űrhajósoknak fel kell készülnie a Földtől való függetlenségre, mivel a magukkal vihető készletek korlátozottak az űrhajók kapacitása miatt, így az űrügynökségek rendszerint nagy hangsúlyt fektetnek a regolit különféle felhasználásának feltérképezésére a túléléshez szükséges alapanyagok előteremtése céljából. A MATE Műszaki Intézetében a holdpornak egy másik fontos alkalmazási területét is vizsgálják a növénytermesztésen kívül: az építőanyagok és alkatrészek megalkotásának lehetőségét mérik fel. Muth Krisztina, BsC gépészmérnöki hallgató a kutatás során a holdporral történő 3D nyomtatással kísérletezik, különös tekintettel a mechanikai alkatrészek gyártására, ami kulcsfontosságú részét képezheti az önellátó életmódnak egy távoli égitesten.

“Egy meghibásodott alkatrész cseréjét (például egy holdjáró esetében) sokkal olcsóbb és könnyebb helyi anyagok segítségével megoldani, mint a Földről odaszállítani. Minél több helyben található anyagot tudunk beletenni a 3D nyomtatásba, annál jobban megéri.”

Muth magyarázata szerint az egyik legfontosabb szempontot az ideális szemcseméret alkalmazása jelenti a munka során, mivel a különböző szemcsék máshogy viselkednek, az apróbb szemcsék eloszlanak, míg a durvább szemcsék gyorsabban leülepszenek, így az optimális keveréket kell megalkotni a tárgyak gyártásához. A projekt alatt egyelőre téglákat, és egyéb eszközöket és alkatrészeket, például fogaskerekeket hoztak létre 3D-nyomtatással.

(Fotó: MATE, YolGezer/Pixabay)