Садове товариство: які культури вирощують космонавти
Садівництво в космосі-заняття не з легких. Для того щоб виростити культури, придатні для їжі за межами Землі, потрібно неабияк потрудитися: створити для рослин комфортні умови і забезпечити догляд.
Сьогодні існують оранжереї, які постачають раціон космонавтів приємною добавкою – свіжою зеленню. Але вирощувати в космосі овочі і фрукти «на кожен день» поки не представляється можливим. Однак вдалі спроби озеленити МКС та інші орбітальні станції все ж були.
Здавалося б, привести ґрунт на космічну станцію, організувати автоматичний полив і подачу добрива не складе труднощів. Насправді, нюансів в космічному садівництві багато. По-перше, космонавтам не дозволять взяти з собою ґрунт: він досить важкий і займає багато місця на борту. По-друге, доведено, що рослини в космосі відчувають стрес від швидкої зміни обстановки. На культурах позначається і мікрогравітація-слабка гравітація, через яку рослини значно втрачають в смаку і стають менш корисними. По-третє, заважає радіація. Вона здатна порушити порядок росту овочів і фруктів і навіть пошкодити ДНК. І нарешті, теплообмін-вентиляція на закритих станціях не з кращих, чому зростання культур сповільнюється.
А що якщо використовувати ґрунт інших планет або небесних тіл?
На даний момент оптимальні умови, що дозволяють зайнятися сільським господарством, є на Марсі і місяці. Правда, як би ми не намагалися колонізувати Червону планету, людині вона піддасться не скоро. Ґрунт Марса складається з дрібного пилу і піску. Крім того, в ньому містяться токсичні речовини – перхлорати, здатні погубити будь-яку рослину. Навіть якщо транспортувати на Марс земний ґрунт, рослина навряд чи зможе прижитися в таких умовах. Що стосується місяця, то супутник нашої планети відрізняється найсильнішими перепадами температур (крутіше, ніж на Марсі!)- від мінус 173 до плюс 127 градусів. Невідомо, які культури зможуть витримати такі «американські гірки».
Першим продуктом, вирощеним в космосі, стала звичайна зелена цибуля. Експеримент проводився в 1978 році на космічній станції «Салют-4». Космонавти Володимир Коваленок і Олександр Іванченков посадили насіння в спеціальній установці «Оазис», забезпеченої телеметричної і кінорегістріруючими системами. Розробка була далеко не ідеальна, але зі своїм завданням впоралася. Цибуля дозріла і пустила стрілки. Деякі з них довелося зрізати, щоб уникнути загнивання. Тоді космонавтам вперше за довгий час пощастило покуштувати свіжої зелені. Тільки ось дозволу на дегустацію їм ніхто не давав.
Рослина арабідопсис, більше відоме як резуховидка Таля, було вибрана для експерименту в 1982 році. Тоді на станції "Салют-7" цьому крихітному бур'яну вдалося прожити повний цикл в мікрооранжереї: прорости, зацвісти і дати насіння. Після чого рослиною зацікавилися молекулярні біологи і ботаніки всього світу. Арабідопсис виявився невибагливою і короткоживучою рослиною (його життєвий термін близько місяця), а значить, вид можна використовувати для подальших космічних досліджень.
У 2000 році на станції «Мир» встановили першу в світі автоматичну оранжерею «Світло». З цим новітнім на той момент винаходом космонавтам вдалося провести шість експериментів - в умовах повної відсутності гравітації виростити кілька видів салату, а також редис і пшеницю. Але вже через пару років російський сегмент МКС зміг похвалитися новою, компактною високотехнологічною відкритою оранжереєю "Лада", розробленою фахівцями NASA та інституту медико-біологічних проблем РАН. Так, аж до 2011 року на МКС тестувалися технології культивування цілого городу: японської капусти мізуна, карликових помідорів, гороху, сої і навіть картоплі. Виявилося, що, горох, наприклад, може спокійно розмножуватися в космосі без будь-яких генетичних деформацій.
На сьогоднішній день всі лаври дістаються модулю Veggie. Що не дивно, адже це не просто система для вирощування, а ціла космічна лабораторія. Корпус сильфона регулює тиск всередині контейнера, різнокольорові світлодіоди встановлюють сприятливе освітлення, а спеціальні подушечки з глиною всередині, прикріплені до кожної рослини, регулюють полив і підгодівлю. До речі, крім придатних для їжі рослин, завдяки Veggie на борту МКС зацвіли і декоративні квіти-Майорці.
На зміну Veggie готують його наступника-установку Advanced Plant Habitat. Тестування оранжереї з використанням все тієї ж резуховидки Таля і карликової пшениці успішно завершилося ще три роки тому. Вчені покладають на APH великі надії: пристрій, на відміну від свого попередника, більш автоматизовано і оснащено безліччю (близько 200) розумних датчиків, які можуть вимірювати температуру мало не кожного листа. І це лише одна з можливих функцій космічної теплиці.
Деякі фахівці вважають, що рослини на борту корабля просто необхідні. З точки зору фізіології - для поліпшення апетиту космонавтів і нормалізації їх харчування. Що стосується психології, то доведено, що аматорське садівництво знижує ризик виникнення депресії і зменшує тривожність.
Поки астронавти займаються поливом, а іноді і запиленням рослин, вони відволікаються від сторонніх проблем, і їх внутрішнє самопочуття приходить в норму.
Хобі американського астронавта-інженера Дона Петтіта-яскравий тому приклад. Якийсь час йому доводилося доглядати за насінням брокколі, соняшнику і цукіні на МКС. Петтіт настільки захопився садівництвом, що вирішив вести блог від імені цукіні – «Щоденник космічного цукіні», де ділився враженнями від життя на станції.
"Я зійшов, увірвався в цей світ, і ніхто зі мною не порадився. Я далеко не красень і зовсім не той, хто своїм виглядом вселяє трепет в серце людини. Маленькі хлопчики давляться мною за вечерею, тому відправляються спати без десерту. Я рослина невибаглива і з великою душею. Я цукіні - і я в космосі", - записав космонавт 5 січня 2012 року.
Останні спостереження, пов'язані з сільським господарством, залишають надію, що через кілька десятків років астронавти все-таки зможуть виростити на орбіті цілі плантації. Так що, хто знає, може, 2021 рік ще порадує зелено-позаземними відкриттями.
Також читайте:
- Американські науковці розробляють нові сорти рослин з глибоким корінням для порятунку планети
- Штучний інтелект навчився перевіряти сяйво насіння томата і моркви
- Швейцарські вчені розробили метод виробництва електрики з дерева
- Заявка про порятунок клімату і ґрунту стала несподіваним кроком від творців культур ГМО