Na první pohled to vypadá jako záhon budoucnosti. V malé místnosti v pražském Suchdolu rostou na téměř svislých plochách salát, ředkvičky a bazalka, jsou různě nasvícené a přitom vůbec nejsou zasazené v půdě. Nový výzkum týmu českých vědců by měl v budoucnu pomoct s produkcí potravin na Marsu.

Projekt týmu Marsonaut vede osmadvacetiletý Jan Lukačevič, kterého Google a magazín Financial Times zařadili na žebříček stovky osobností z Evropy, jejichž aktivity mají přínos pro moderní společnost. Spolupracoval s agenturami NASA, ESA a byl i součástí týmu, který se podílel na vývoji přístroje pro platformu ExoMars 2020. Proto není překvapením, že se nyní nadaný vědec zaměřil na další stránku vesmírného výzkumu, tentokrát biologickou.

„Na Marsu panují podmínky, které nejsou slučitelné s pěstováním rostlin konvenčními metodami. Zároveň se tam lidé budou potýkat s nedostatkem potravin a zásob. Je tedy třeba vymyslet technologii, která postupně bude zásoby doplňovat,“ vysvětluje Lukačevič.

Zkoumání pěstování roslin na rudé planetě vidí jako logický krok ve své kariéře, a tak v jedné z nenápadných budov v kampusu České zemědělské univerzity (ČZU), v níž se skrývá i laboratoř, začal pracovat na nové technologii. Ta využívá především takzvané aeroponie, což je způsob, který dovoluje pěstovat rostliny volně ve vzduchu bez nutnosti zasazovat je do hlíny.

Hlína není potřeba

Půda je totiž pouhé médium, a to ani dokonalé, ani nutné. Spotřebuje velké množství vody, která většinově jen proteče, často je třeba do ní přidávat chemikálie a lidstvo už dříve dokázalo, že lze kořeny ponořit například do vody – této technologii se pro změnu říká hydroponie.

„Tady vidíte, že kořeny nejsou nijak kryté a jsou úplně jemňounké. Rostlina totiž neinvestuje do silných kořenů, které by potřebovala v půdě,“ ukazuje Lukačevič do aeroponické komory s volně visícími kořínky svisle zasazených rostlin. Každých třicet vteřin na ně trysky rozpráší roztok. Vody se tak použije oproti běžnému zemědělství jen zhruba pět procent, výnosy jsou přitom čtyřikrát až desetkrát větší.

Rostlinám prý nevadí, že rostou svisle, protože se dokáží přizpůsobit. Lukačevič to přirovnává k pokojovým rostlinám, které se otáčejí za sluncem. Zároveň připouští, že díky třetinové gravitaci by v nevodorovné poloze mohly rostliny na Marsu růst ještě lépe než na Zemi.

V týmu vědců pracují také bioložky Karolína Pumprová a Gabriela Lotová a IT specialisté Vladimír Vaverka a Matyáš Černohous. Druzí dva zmiňovaní se o celý projekt starají z pohledu používaných technologií. Jedním z cílů laboratoře totiž je plná automatizace.

V inkubátoru už klíčí jahody

„Můžeme měřit teplotu roztoku, teplotu u kořenů, máme i hladinové snímače na množství postřiku a jeho teplotu, můžeme detekovat i tlak trysek. Jsem schopný pomocí vzdáleného přístupu měnit například dobu svícení světel,“ ukazuje technické zázemí laboratoře Vladimír Vaverka. Cílem je v laboratoři mít co nejstabilnější podmínky.

Systém dokáže simulovat odlišné teplotní režimy či jiné osvětlení nebo složení atmosféry. „Umí i například zkrátit o polovinu růstový cyklus. Salát můžeme sklidit i desetkrát do roka,“ popisuje fungování jedna z členek týmu Karolína Pumprová.

Laboratoř vznikla na jaře letošního roku pod záštitou projektu Vodafone #jetovtobě. Tuzemský operátor projekt také kompletně zafinancoval, podle Lukačeviče stál několik milionů korun. V současné době tým ladí komplexní systémy aeroponie, například čištění či ventilace místnosti a světelné zdroje. V budoucnu je v plánu rozšířit i pěstované plodiny a v inkubátorech už jsou připravovány například výhonky jahod.

Výsledkem projektu by měla být autonomní laboratoř, ve níž tým zjistí, které nastavení atmosféry, teploty či světla každé rostlině nejvíce vyhovuje. Přispěje tak k tomu, aby mohli být co nejefektivněji pěstovány v budoucnu i na Marsu.

Vypěstované plodiny ale najdou i praktické využití. „Na podzim snad budeme mít dostatek rostlin, abychom je zanalyzovali a následně snědli,“ plánuje s úsměvem Jan Lukačevič. Další fází by mohlo být například vyladění rostlin tak, aby měly co nejlepší nutriční hodnoty – to je prý konečný cíl bádání.

Výzkum, který tým provádí, by v budoucnu kromě marsovských misí mohl pomoct i na Zemi. Aeroponie není zatím příliš rozšířená technologie kvůli své ceně, ale některé z desítek laboratoří na světě se nachází například v Izraeli, které trápí suché klima, nebo v zemích Beneluxu, kde je problematický zase nedostatek místa na běžné zemědělství.

Aeroponie není v základu nová. NASA s ní experimentovala už v osmdesátých letech, laboratoř na ČZU je ale unikátní hlavně v počtu parametrů, které může sledovat a měnit, a tím sebrat více dat a docílit lepších výsledků.