Для обеспечения жизнедеятельности при постоянном пребывании на Луне и будущих миссиях на Марс возникает острая необходимость в самообеспечении. Итальянский проект Moon-Rice нацелен на решение этой задачи, разрабатывая генетически модифицированную сельскохозяйственную культуру, которая сможет расти в условиях, отличных от земных.
Проект был представлен 9 июля 2025 года на ежегодной конференции Общества экспериментальной биологии, проходившей в Антверпене (Бельгия). В рамках проекта планируется создание растения, способного расти практически в любых условиях: от космических станций до самых суровых регионов Земли. Реализация этой инициативы позволит заменить дорогостоящие миссии по доставке продовольствия на местное производство свежих продуктов, содержащих витамины, антиоксиданты и клетчатку.
Проблема питания в космосе
«Обеспечение жизнедеятельности в космическом пространстве напрямую связано с переработкой имеющихся ресурсов и созданием условий для устойчивого существования «, — поясняет Марта Дель Бьянко, біолог з Італійського космічного агентства. » Мы стремимся найти решения для тех же задач, что и на Земле «.
Свежие продукты питания необходимы не только для поддержания физической формы и автономности космических миссий, но и оказывают положительное влияние на психологическое состояние космонавтов. Длительное пребывание в космосе создает значительную нагрузку на психику, и употребление свежих продуктов может помочь уменьшить негативное воздействие.
«Забота о растениях и наблюдение за их развитием приносят пользу человеку. Готовая или переработанная пища приемлема для кратковременного использования, однако в продолжительных экспедициях это может вызвать затруднения «, — отмечает Дель Бьянко.
«Обеспечение космонавтов всесторонней поддержкой, включающей физические и психологические аспекты, позволит снизить уровень стресса и сократить вероятность возникновения ошибок «, — добавляет она. «В случае возникновения ошибки в космосе, это может повлечь за собой финансовые убытки или, в наиболее серьезном сценарии, привести к трагическим последствиям для людей «.
Создание «лунного риса»
Итальянская сторона возглавляет проект Moon-Rice, осуществляемый совместно с тремя ведущими университетами страны. Университет Милана известен своими работами в области генетики риса, Университет Сапиенца в Риме специализируется на изучении физиологии сельскохозяйственных культур, а Университет Неаполя имени Федерико II ранее проводил масштабные исследования растений для космических условий.
Важным фактором, определяющим успех проекта, является размер растения. Подавляющее большинство сортов риса, даже карликовые, не подходят для выращивания в условиях космоса из-за их габаритов.
«Поиск подходящего «суперкарлика» сопряжен с определенными трудностями «, — объясняет доктор Дель Бьянко. «Изменение уровня гормона гиббереллина позволяет создавать карликовые сорта растений, сокращая их высоту, однако это может негативно сказываться на прорастании семян. Применительно к космическим условиям, важна не только компактность, но и сохранение высокой продуктивности «.
Итальянские ученые из Университета Милана идентифицировали новые мутировавшие разновидности риса, характеризующиеся очень низким ростом – всего 10 см. » Это отличная отправная точка«, — говорит Дель Бьянко. «Параллельно с этим, ученые из Рима выявили гены, способные модифицировать строение растения для достижения наивысшей урожайности и оптимального роста «.
Изучение возможности приспособления растений к условиям лунной среды и за ее пределами
Растения также демонстрируют значительные изменения в условиях пониженной гравитации. Несмотря на то, что проведение экспериментов в реальной микрогравитации пока невозможно, исследователи разработали альтернативные подходы.
«Чтобы имитировать микрогравитацию в земных условиях, мы постоянно вращаем растение, обеспечивая равномерное воздействие силы тяжести со всех его сторон. Это приводит к тому, что растение теряет ориентацию и не может определить направление «верх-низ «, — поясняет Дель Бьянко.
Для снижения неэффективности животноводства, сопряженного с высоким потреблением ресурсов и занимаемой площадью для создания искусственных сред обитания в космосе, исследователи стремятся повысить содержание белка в рисе. В настоящий момент изучаются методы увеличения соотношения крахмала и белка в рисовых зародышах.
Проект может быть полезен не только для космических миссий, но и на Земле, в частности, в регионах с суровыми климатическими условиями, где также требуются замкнутые системы жизнеобеспечения.
«Создание устойчивой культуры для космической среды позволит применять ее на полярных станциях, в пустынных районах или в местах с ограниченной площадью «, — заключает Дель Бьянко.