Створення автономних систем життєзабезпечення для майбутніх місячних баз стикається з фундаментальними фізичними перешкодами, головною з яких є організація надійного поливу рослин. Дослідники під керівництвом космічного біолога Джона Кісса, Карла Хазенштейна та Крістофера Маккея детально вивчили поведінку рідин в умовах місячної гравітації. З'ясувалося, що через слабке тяжіння кардинально зростає роль поверхневого натягу, що змінює всю динаміку руху води в контейнерах і ґрунті.

Роль місячної гравітації та експеримент на New Shepard

Гравітація на Місяці становить приблизно одну шосту земної, через що сила тяжіння перестає домінувати в процесах розподілу вологи. Під час суборбітального польоту корабля Blue Origin New Shepard 29 у лютому 2025 року вчені змогли протестувати поведінку трьох різних рідин: чистої води, сольового розчину та розчину з 30-відсотковим вмістом гліцерину. В умовах двохвилинної місячної гравітації дослідники зафіксували суттєві зміни меніска та характеру руху рідин, що підтвердили теоретичні побоювання.

Проблема місячного реголіту та спеціальні добавки

Додаткову складність становить специфіка місячного реголіту — дрібнозернистого ґрунту, який сильно відрізняється від земних ґрунтів за своєю структурою та пористістю. Поєднання слабкої гравітації та особливостей реголіту може порушити стандартні процеси надходження вологи та кисню до кореневої системи. У ході експериментів розчин із гліцерином показав найбільш стабільні гідродинамічні характеристики, що відкриває перспективи використання спеціальних добавок для управління водними потоками на позаземних станціях.

Перспективи досліджень та значення для майбутніх місій

Вирощування сільськогосподарських культур, зокрема картоплі, розглядається космічними агенціями як ключовий елемент забезпечення довгострокових експедицій киснем, їжею та водою, а також для переробки відходів. Вчені мають намір продовжити серію експериментів із більш тривалою імітацією гравітації, а в перспективі — провести прямі випробування безпосередньо на місячній поверхні. Отримані дані стануть основою для проєктування принципово нових систем зрошення, адаптованих під космічні реалії.