Jesienią ubiegłego roku z Centralnego Poligonu Sił Powietrznych w Ustce wystrzelono rakietę suborbitalną PERUN, która podczas testowego lotu wyniosła w przestrzeń kosmiczną ładunki badawcze z całej Polski. Na jej pokładzie znajdowały się m.in. nasiona przeznaczone na kiełki i do siewu.

Rakieta, opracowana przez gdyńską firmę SpaceForest, osiągnęła wysokość około 20 km w czasie ok. 60 sekund, przy średniej prędkości ok. 330 m/s (ok. 1200 km/h). Cały lot trwał 277,2 sekundy i obejmował fazę startu, wznoszenia, lot balistyczny, opadanie oraz lądowanie.

W komorze ładunkowej ciśnienie zmieniało się z ok. 1200 hPa do 70–90 hPa, a temperatura utrzymywała się w zakresie 7,5–10 st. C.

Na stronie laboratorium podano, że próba eksperymentalna obejmowała nasiona po locie suborbitalnym, które mogły być narażone na dynamiczne przeciążenia, wibracje startowe i lądowania, zmiany ciśnienia atmosferycznego, wahania temperatury oraz zwiększoną ekspozycję na promieniowanie w górnych warstwach atmosfery. Uwzględniono również możliwość wystąpienia mikrouszkodzeń mechanicznych struktur nasion, w tym okrywy nasiennej i tkanek zarodkowych, mogących wpływać na przebieg kiełkowania.

Dla każdego analizowanego gatunku oceniono po 400 nasion w próbie eksperymentalnej oraz 400 nasion w próbie kontrolnej, co — jak wskazano — zapewniało reprezentatywność i porównywalność wyników.

Z przeprowadzonych badań wynika, że większość gatunków (m.in. rzeżucha i koniczyna) zachowała wysoką żywotność, a ich parametry kiełkowania po locie suborbitalnym pozostały zbliżone do próby kontrolnej.

„Nie odnotowano wyraźnej degradacji jakościowej materiału siewnego, co sugeruje dużą odporność nasion na krótkotrwałe działanie przeciążeń i zmian ciśnienia. Wyjątek stanowiły pomidor »Bajaja« oraz brokuł Raab, u których zaobserwowano umiarkowany wzrost śmiertelności oraz specyficzne zaburzenia rozwoju korzenia pierwotnego” — podano na stronie laboratorium, które przeprowadziło badania.

Koordynator projektu TORAF Seed Marek Wieroński, przekazał PAP, że na pokładzie rakiety w ramach projektu umieszczono nasiona: rzodkiewki ‘Flamboyant 3’ (Raphanus sativus L.), ogórka meksykańskiego (Melothria scabra), rzeżuchy (Lepidium sativum), pomidora koktajlowego ‘Bajaja’ (Solanum lycopersicum L.), brokułu Raab (Brassica rapa var. ruvo), lucerny (Medicago sativa), koniczyny inkarnatki (Trifolium incarnatum) i portulaki warzywnej (Portulaca oleracea). Umieszczono również nasiona rzodkiewnika pospolitego (Arabidopsis thaliana), sałaty (Lactuca sativa) oraz 31 gatunków kwiatów ozdobnych i jadalnych.

W raporcie podano, że szczegółowa ocena morfologiczna siewek pozwoliła zidentyfikować objawy stresu fizjologicznego oraz mikrouszkodzenia mechaniczne, które u gatunków wrażliwszych, takich jak lucerna czy portulaka, przełożyły się na słabsze wyniki wczesnej organogenezy. W przypadku ogórka meksykańskiego wysoka śmiertelność w obu grupach sugeruje wpływ jakości partii nasion, a nie samej ekspozycji na warunki lotu.

Wieroński zaznaczył, że przedstawione wyniki dotyczą pierwszego lotu.

— Na tym etapie nie rozdzielaliśmy wpływu pojedynczych czynników, takich jak przeciążenia, mikrograwitacja czy promieniowanie, ponieważ próbki były eksponowane na kombinację stresorów. Obraz różnic (zwłaszcza w obrębie korzenia pierwotnego i deformacji) jest spójny z hipotezą, że istotne mogły być czynniki mechaniczne, takie jak przeciążenia, wibracje i mikrouszkodzenia, ale jednoznaczne przypisanie wymaga porównań między kolejnymi lotami — stwierdził.

Zgodnie z podanymi informacjami program obejmuje łącznie cztery eksperymentalne loty rakiety PERUN, czyli po pierwszym locie planowane są jeszcze trzy kolejne. Starty rakiety przewidziano m.in. z Santa Maria (Azory, Portugalia) oraz z morskiej platformy na Morzu Północnym, u wybrzeży Danii.

Wieroński dodał, że kompleksowa analiza porównawcza zostanie sformułowana po zamknięciu cyklu badawczego, czyli po odbyciu czterech misji.

Równolegle badania prowadzą Uniwersytet Jagielloński Collegium Medicum oraz Wydział Przyrodniczy Uniwersytetu Śląskiego.

Wiedza o tym, jak nasiona reagują na ekstremalne warunki w kosmosie, ma pomóc w opracowywaniu odmian bardziej odpornych na trudne warunki uprawy na Ziemi, np. suszę czy degradację gleb. Badania mogą mieć także znaczenie w kontekście przyszłych upraw poza Ziemią, na stacjach kosmicznych.

Projekt TORAF Seed został objęty patronatem Miasta Kluczbork.

PERUN to rakieta suborbitalna przeznaczona do badań naukowych, eksperymentów i walidacji technologii w warunkach mikrograwitacji i lotów kosmicznych. Ma 11 metrów długości, średnicę 45 cm i jest napędzana hybrydowym silnikiem SF-1000, wykorzystującym podtlenek azotu jako utleniacz oraz parafinę jako paliwo stałe. Jej głównym celem jest wynoszenie ładunku o masie do 50 kg na wysokość do 150 km.(PAP)

Nauka w Polsce

pm/ zan/