Vědci přeměnili lidský odpad na úrodnou půdu pro budoucí vesmírné farmy

Sen o udržitelné lidské přítomnosti na Měsíci či Marsu byl dlouho zakořeněn ve sci-fi. Jeho uskutečnění je však mnohem složitější.

Výzkumníci po celém světě postupně rozkládají zdánlivě nemožné, aby nalezli životaschopné cesty vpřed.

Nyní se tým vědců z různých univerzit spojil, aby prozkoumal, jak přeměnit neúrodné mimozemské povrchy na úrodnou zemědělskou půdu. Vědci doufají, že vytvoří udržitelné zemědělství pro budoucí lunární a marťanské kolonie kombinací recyklovaného lidského odpadu se simulovanou vesmírnou půdou.

Metoda extrahovala esenciální rostlinné živiny, jako je síra, vápník a hořčík, z jinak inertních minerálů.

„V lunárních a marťanských základnách budou organické odpady klíčové pro generování zdravé, produktivní půdy,“ vysvětluje Harrison Coker, první autor studie. „Zvětráváním simulantů půdy z Měsíce a Marsu s organickými odpady bylo odhaleno, že mnoho esenciálních rostlinných živin lze získat z povrchových minerálů,“ dodává Coker.

Aby byla kolonie soběstačná, nemůže se spoléhat na neustálé zásobovací mise ze Země. Mrazem sušené potraviny mohou vydržet několik měsíců, ale ne na extrémně dlouhé mise.

Povrchy obou těles se však skládají z regolitu – prašné, kamenné látky neschopné podporovat rostlinný život.

V tomto novém úsilí je cílem přeměnit neúrodné nebeské povrchy na produktivní zemědělskou půdu využitím recyklovaného rostlinného a lidského odpadu k produkci hnojiva potřebného k nastartování vesmírného zemědělství.

Tento koncept zrcadlí děj populárního sci-fi románu a filmu Marťan. V tomto filmu úspěšně přeměnil uvězněný botanik nehostinný regolit na životaschopné růstové médium tím, že jej hnojil odpadem zanechaným jeho kolegy.

Vědci nyní testují vědeckou proveditelnost této fiktivní strategie přežití a zkoumají, jak lze recyklovaný odpad ze Země použít k pěstování plodin na Měsíci a Marsu.

K otestování této zemědělské strategie vyvinuli vědci NASA v Kennedyho vesmírném středisku Bioregenerativní systémy podpory života (BLiSS). BLiSS využívá bioreaktory a filtry k přeměně syntetické odpadní vody na roztok bohatý na živiny.

V kontrolovaném experimentu tým kombinoval tento výluh se simulovanou lunární a marťanskou půdou a míchal směs po dobu 24 hodin, aby pozoroval, jak chemické interakce mohou přeměnit neúrodný regolit na životaschopné médium pro růst rostlin.

Experiment prokázal, že ošetření simulované lunární a marťanské půdy výluhem BLiSS účinně extrahuje esenciální rostlinné živiny – jako je síra, vápník a hořčík – ze surových minerálů.

Mikroskopická analýza navíc odhalila, že tento proces fyzicky zvětrává ostré, abrazivní částice regolitu a vytváří hladší, půdě podobnější strukturu.

Tyto chemické a fyzikální změny naznačují, že recyklovaný odpad by mohl proměnit nepřátelský nebeský prach na výživné prostředí pro rostlinný život.

Tato studie poskytuje základní mapu pro mimozemské zemědělství. Výzvy samozřejmě zůstávají. Skutečný lunární a marťanský regolit se liší od pozemských simulantů. Proto je nutné další testování s autentickými lunárními a marťanskými materiály.

Nicméně tato studie nabízí vhled do cyklu odpadu na hnojivo, procesu, který zůstává základním kamenem dlouhodobého přežití a udržitelnosti budoucích lidských kolonií v hlubokém vesmíru.

Studie byla publikována v časopise ACS Earth and Space Chemistry.