На Луне вода хуже растекается — тепличным растениям понадобится другой полив

Гравитация на Луне примерно в шесть раз слабее земной. Из-за этого она меньше влияет на жидкость, а роль поверхностного натяжения растет. Оно заставляет воду собираться в капли, подниматься по стенкам и задерживаться на поверхностях.

Неравномерный полив опасен для растений. Одни участки грунта могут остаться сухими, а в других скопится слишком много воды. Тогда к корням поступит меньше кислорода, и растения будут хуже расти.

Эксперимент прошел 4 февраля 2025 года во время полета New Shepard NS-29. После отделения от ракеты капсула вращалась со скоростью около 11 оборотов в минуту. Внутри возникло ускорение, близкое к лунной гравитации. Такой режим продержался 2,3 минуты, а весь полет занял чуть больше десяти минут.

В небольшую установку поместили чистую воду, 0,8-процентный раствор соли и воду с 30% глицерина. Камера снимала жидкости, а акселерометр записывал ускорение. За время опыта установка сделала 86 снимков.

Ученые следили за мениском — изогнутой поверхностью жидкости у стенки сосуда. При земной гравитации центральная часть жидкости оставалась более плоской. При лунной она стала округлой, а на стенках образовалась более толстая пленка. Это показывает, что в слабой гравитации движение воды сильнее зависит от формы и материала емкости.

Раствор с глицерином лучше смачивал поверхность, чем чистая вода и солевой раствор. Авторы предполагают, что добавки могут помочь распределять воду в лунных теплицах. Но они пока не проверяли полив растений и не пропускали жидкости через лунный грунт, поэтому глицерин нельзя считать готовым решением.

Сам лунный реголит тоже усложняет задачу. Его верхний слой состоит в основном из мелких частиц, а сухая поверхность плохо смачивается водой. При слабой гравитации вода может еще медленнее проникать в такой грунт. Инженерам придется подбирать размер частиц, состав добавок и конструкцию системы полива.

Реголит, как живая и мертвая вода — польза и вред от лунной пыли

Опыт показал общий характер изменений, но не позволил точно измерить все свойства жидкостей. Ускорение внутри капсулы оказалось примерно на восемь процентов выше настоящей лунной гравитации. На результаты также могли повлиять шероховатые стенки напечатанных на 3D-принтере камер, небольшая утечка, условия хранения и короткое время наблюдений.

Теперь исследователи хотят провести более долгий опыт и проверить, как вода движется через настоящий реголит или его земной аналог. Следующий этап должен показать, как доставлять воду к корням и при этом оставлять в грунте достаточно воздуха.

Визуализация Pro Космоса