Provocarea mediului pe Marte: un obstacol major pe drumul către plantarea legumelor
Marte, o planetă care împărtășește multe asemănări cu Pământul, dar este complet diferită, prezintă o provocare pentru plante să crească în mediul său. Atmosfera lui Marte este subțire, dioxidul de carbon reprezentând aproximativ 95%, azotul și argonul reprezentând aproximativ 2,7% și, respectiv, 1,6%. Conținutul de oxigen este extrem de scăzut, doar aproximativ 0,13%, iar vaporii de apă este de aproximativ 0,01%. Acest lucru este în contrast puternic cu mediul atmosferic bogat în oxigen de pe Pământ, care nu este propice pentru respirația normală și fotosinteza plantelor. În plus, solul marțian conține substanțe precum perclorații care pot fi dăunători pentru creșterea plantelor și îi lipsesc nutrienții esențiali, cum ar fi azotul, fosforul și potasiul pentru creșterea plantelor. Mai mult, Marte nu are o protecție eficientă față de câmpul magnetic al Pământului, iar intensitatea razelor cosmice și a radiației solare este extrem de mare. Aceste radiații pot deteriora ADN-ul plantelor, afectând creșterea și reproducerea lor normală.
Ce poate face torpedoul în Mars Vegetable Challenge?
O torpedoul este un dispozitiv experimental cu o structură etanșă care poate crea un mediu de atmosferă controlabil. Ce poate face o torpedo în fața unui mediu atât de dur pe Marte? Oamenii de știință pot folosi simularea de mediu a unei torpede pentru a construi o „lume în miniatură Marte” pe Pământ.
1. Simulați atmosfera și mediul lui Marte
În torpedo, este posibil să se simuleze mediul gazos al lui Marte. Prin umplerea cutiei cu o proporție mare de dioxid de carbon pentru a obține o proporție de aproximativ 95% și prin ajustarea conținutului de alte gaze, cum ar fi azotul și argonul, atmosfera de pe Marte este simulată a fi subțire și are o compoziție unică. In plus, sistemul de control al umiditatii poate fi folosit pentru a regla umiditatea din interiorul cutiei, pastrand-o la un nivel extrem de scazut asemanator cu umiditatea atmosferica de pe Marte. Acest mediu de simulare permite cercetătorilor să observe răspunsul de creștere al plantelor în condiții similare cu gazul marțian și umiditatea și să studieze mecanismele de toleranță și adaptare ale plantelor la umiditate scăzută și concentrație mare de dioxid de carbon.
2. Simularea solului marțian
Solul marțian conține perclorați și componente minerale unice, printre care azotul, fosforul, potasiul și alți nutrienți sunt relativ săraci. Oamenii de știință pot pregăti solul simulat pe Pământ cu o compoziție similară cu solul marțian și apoi plasează solul simulat într-o torpedo pentru a studia creșterea rădăcinilor plantelor în acest mediu special de sol. Ei vor explora cum să îmbunătățească solul marțian pentru a satisface nevoile de creștere a plantelor, cum ar fi cercetarea ce fel de amendamente pot reduce toxicitatea percloraților, pot suplimenta nutrienții necesari plantelor și pot face solul marțian potrivit pentru înrădăcinarea și creșterea plantelor. Plasarea solului simulat într-o torpedo poate împiedica expunerea solului simulat la aer și afectat de mediul atmosferic.
3. Ecranarea efectelor radiațiilor
Torpedoul poate fi echipat cu un dispozitiv specializat de sursă de radiații pentru a simula radiații similare razelor cosmice și radiației solare de pe Marte.
Prin acest mediu simulat în torpedo, cercetătorii pot explora în profunzime procesul de creștere și dezvoltare al plantelor sub mediul de radiații de pe Marte, inclusiv modificările ratei de germinare și vitezei de creștere a plantelor sub diferite doze de radiații, dacă există modificări anormale în morfologia plantelor și schimbările dinamice ale expresiei genelor de la nivel micro. Optimizați și ecranizați soiurile de plante cu rezistență puternică la radiații și efectuați cercetări aprofundate asupra mecanismelor de protecție împotriva radiațiilor ale plantelor, oferind o bază pentru selectarea plantelor potrivite pentru plantarea efectivă pe Marte și luând măsuri eficiente de protecție împotriva radiațiilor.
În zilele noastre, integrarea profundă a torpedoului și a tehnologiei de automatizare deschide un nou capitol de cercetare. Sistemul de automatizare poate regla cu acuratețe și automat diverși parametri de mediu în interiorul torpedei, poate opera procesul experimental în torpedo fără intervenție manuală, ceea ce îmbunătățește foarte mult continuitatea și acuratețea experimentului și reduce erorile cauzate de funcționarea umană.
În cercetările legate de Marte, torpedourile pot oferi, de asemenea, un suport tehnologic mai eficient și mai inteligent.
