Садовое товарищество: какие культуры выращивают космонавты и кто это все потом ест
Почему выращивать растения в космосе так тяжело?
Сегодня существуют оранжереи, которые снабжают рацион космонавтов приятной добавкой – свежей зеленью. Но выращивать в космосе овощи и фрукты «на каждый день» пока не представляется возможным. Однако удачные попытки озеленить МКС и другие орбитальные станции все же были.
Казалось бы, привести грунт на космическую станцию, организовать автоматический полив и подачу удобрения не составит труда. На самом деле, нюансов в космическом садоводстве много. Во-первых, космонавтам не позволят взять с собой грунт: он достаточно тяжелый и занимает много места на борту. Во-вторых, доказано, что растения в космосе испытывают стресс от быстрой смены обстановки. На культурах сказывается и микрогравитация – слабая гравитация, из-за которой растения значительно теряют во вкусе и становятся менее полезными. В-третьих, мешает радиация. Она способна нарушить порядок роста овощей и фруктов и даже повредить ДНК. И наконец, теплообмен – вентиляция на закрытых станциях не из лучших, отчего рост культур замедляется.
А что если использовать почву других планет или небесных тел? На данный момент оптимальные условия, позволяющие заняться сельским хозяйством, есть на Марсе и Луне. Правда, как бы мы не пытались колонизировать Красную планету, человеку она поддастся не скоро. Почва Марса состоит из мелкой пыли и песка. Кроме того, в ней содержатся токсичные вещества – перхлораты, способные погубить любое растение. Даже если транспортировать на Марс земную почву, растение вряд ли сможет прижиться в таких условиях. Что касается Луны, то спутник нашей планеты отличается сильнейшими перепадами температур (круче, чем на Марсе!) – от минус 173 до плюс 127 градусов. Неизвестно, какие культуры смогут выдержать такие «американские горки».
От деликатеса до привычного рациона
Первым продуктом, выращенным в космосе, стал обычный зеленый лук. Эксперимент проводился в 1978 году на космической станции «Салют-4». Космонавты Владимир Коваленок и Александр Иванченков посадили семена в специальной установке «Оазис», снабженной телеметрической и кинорегистрирующей системами. Разработка была далеко не идеальна, но со своей задачей справилась. Лук созрел и пустил стрелки. Некоторые из них пришлось срезать, чтобы избежать загнивания. Тогда космонавтам впервые за долго время посчастливилось отведать свежей зелени. Только вот разрешения на дегустацию им никто не давал.
Растение арабидопсис, больше известное как резуховидка Таля, было выбрано для эксперимента в 1982 году. Тогда на станции «Салют-7» этому крохотному сорнячку удалось прожить полный цикл в микрооранжерее: прорасти, зацвести и дать семена. После чего растением заинтересовались молекулярные биологи и ботаники всего мира. Арабидопсис оказался неприхотливым и короткоживущим растением (его жизненный срок около месяца), а значит, вид можно использовать для дальнейших космических исследований.
В 2000 году на станции «Мир» установили первую в мире автоматическую оранжерею «Свет». С этим новейшим на тот момент изобретением космонавтам удалось провести шесть экспериментов – в условиях полного отсутствия гравитации вырастить несколько видов салата, а также редис и пшеницу. Но уже спустя пару лет российский сегмент МКС смог похвастаться новой, компактной высокотехнологичной открытой оранжереей «Лада», разработанной специалистами NASA и Института медико-биологических проблем РАН. Так, вплоть до 2011 года на МКС тестировались технологии культивирования целого огорода: японской капусты мизуна, карликовых помидоров, гороха, сои и даже картофеля. Оказалось, что, горох, например, может спокойно размножаться в космосе без каких-либо генетических деформаций.
На сегодняшний день все лавры достаются модулю Veggie. Что не удивительно, ведь это не просто система для выращивания, а целая космическая лаборатория. Корпус сильфона регулирует давление внутри контейнера, разноцветные светодиоды устанавливают благоприятное освещение, а специальные подушечки с глиной внутри, прикрепленные к каждому растению, регулируют полив и подкормку. Кстати, помимо пригодных для пищи растений, благодаря Veggie на борту МКС зацвели и декоративные цветы — циннии. Счастливым событием поделился в Twitter командир МКС-46 Скотт Келли.
На смену Veggie готовят его преемника – установку Advanced Plant Habitat. Тестирование оранжереи с использованием все той же резуховидки Таля и карликовой пшеницы успешно завершилось еще три года назад. Ученые возлагают на APH большие надежды: устройство, в отличие от своего предшественника, более автоматизировано и оснащено множеством (около 200) умных датчиков, которые могут измерять температуру чуть ли не каждого листа. И это лишь одна из возможных функций космической теплицы.
Запах живой зелени
Некоторые специалисты считают, что растения на борту корабля просто необходимы. С точки зрения физиологии – для улучшения аппетита космонавтов и нормализации их питания. Что касается психологии, то доказано, что любительское садоводство снижает риск возникновения депрессии и уменьшает тревожность. Пока астронавты занимаются поливом, а иногда и опылением растений, они отвлекаются от посторонних проблем, и их внутреннее самочувствие приходит в норму.
Хобби американского астронавта-инженера Дона Петтита – яркий тому пример. Какое-то время ему приходилось ухаживать за семенами брокколи, подсолнуха и цуккини на МКС. Петтит настолько увлекся садоводством, что решил вести блог от лица цуккини – «Дневник космического цуккини», где делился впечатлениями от жизни на станции.
«Я взошел, ворвался в этом мир, и никто со мной не посоветовался. Я далеко не красавец и совсем не тот, кто своим видом вселяет трепет в сердце человека. Маленькие мальчики давятся мною за ужином, поэтому отправляются спать без десерта. Я растение неприхотливое и с большой душой. Я цуккини — и я в космосе», — записал космонавт 5 января 2012 года.
Последние наблюдения, связанные с сельским хозяйством, оставляют надежду, что через несколько десятков лет мы все-таки сможем вырастить на орбите целые плантации. Вспомните недавнее наблюдение (ПМ писала о нем) за виноградными ростками, которые в космосе развивались гораздо быстрее, чем на Земле. Или планы по разработке современной оранжереи с технологией конвейерного выращивания, где планируется заготавливать зерно для хлеба. А как же неуязвимые водоросли, способные создать кислородный купол вокруг Марса? Такого не снилось и Марку Уотни из фильма «Марсианин». Так что, кто знает, может, 2021 год еще порадует нас зелено-внеземными открытиями.