"Аэрокосмический курьер", Владимир Сычев и Маргарита Левинских, №3, 2000, стр. 34-35

Для чего нужны оранжереи в космосе

Работы над замкнутыми экологическими системами жизнеобеспечения (ЗЭСЖО) человека начались в нашей стране несколько десятилетий назад. Эти системы представляют собой сообщество растений, животных, микроорганизмов и самого человека, находящееся длительное время в состоянии динамического равновесия за счет биологического круговорота в самой системе, Хотя наземные модельные исследования давно доказали возможность организации таких систем, вопрос об их реализации на борту космических аппаратов долго оставался открытым, Так как растения станут обязательным элементом ЗЭСЖО, ученые много внимания уделяют изучению особенностей их развития в условиях невесомости, Сегодня налаженная система снабжения обеспечивает экипажи орбитальных станций полноценным питанием. Однако как быть с участниками длительных межпланетных перелетов, например с членами марсианской экспедиции, лишенными возможности регулярно принимать грузовые корабли с продуктами питания, водой и кислородом, Решить проблему помогут определенные виды растений, которые будут выращиваться в оранжереях на космическом корабле. До недавнего времен ученые не могли обеспечить нормальное развитие растений, размножение и получение устойчивых урожаев в условиях микрогравитации. Сделать это помогли эксперименты на борту ОК «Мир», Оранжерея «Свет», созданная в 1990 г в рамках программы «Интеркосмос» российскими и болгарскими специалистами, установлена на модуле “Кристалл” – Это уникальная автоматическая установка предназначена для культивирования растений в ходе космического полета. Первый 54-суточный эксперимент показал, что салат и редис в космосе растут значительно медленнее, чем на Земле, и не достигают обычных размеров. Возможно, причина заключается в неэффективности работы средств автоматического полива (ведь жидкость в субстрате на Земле ведет себя иначе, чем в невесомости). В 1995 п в состав оранжереи «Свет» была включена новая измерительная система, подготовленная для программы «Мир-НАСА» российскими и американскими специалистами. На основе полученной от нее информации удалось разработать новую технологию, которая использовалась в 1997 г для проведения эксперимента выращивания в космосе суперкарликовой пшеницы. На этот раз и размеры, и вес растений соответствовали земным нормам, однако ни в одном из 300 образованных колосьев не оказалось зерен.

В следующем эксперименте объектом исследований стала листовая горчица (brassica rapa). Она порадовала ученых семенами, часть из которых вновь посадили в оранжерее «Свет». Из них впервые в истории на борту орбитальной станции выросло второе космическое поколение растений, В то же время было непонятно, почему пшеница не дала зерен, а листья горчицы оказались меньше, чем у ее земных аналогов, Возникло предположение, что растения реагируют на находящийся в атмосфере станции безвредный для человека этилен — природный гормон растений. Исследования, проведенные на Земле, показали, что всего 0,3 мг/м3 этого вещества сказываются на развитии растений. Напомним, что в атмосфере «Мира» концентрация этилена составляет 1,0 — 1,6 мг/м3 (допустимый уровень 20 мг/м3), Сомнения ученых должны были развеять или подтвердить дальнейшие эксперименты. Прежде всего, предстояло найти растения, наиболее устойчивые к воздействию этилена. Выбор специалистов Института медико-биологических проблем пал на пшеницу сорта «Апогей», выведенного под руководством Багби - профессора Университета штата Юта (США). Из всех короткостебельных сортов пшеницы, которые предлагались использовать в будущих ЗЭСЖО, этот менее других реагировал на этилен. Российский космонавт Генадий Падалка посадил зерна «Апогея» в оранжерее «Свет» 20 ноября 1998 г. Через некоторое время появились колосья. Результат эксперимента оказался поразительным: 12 растений дали более 500 семян. Большую часть из них вернули на Землю, а 10 оставшихся на станции Сергей Авдеев 9 марта 1999 г, посеял в оранжерее (вместе с земными). В июне из них также выросли полноценные растения. Когда привезенное в августе 1999 г на Землю второе космическое поколение растений пшеницы дали потомство, радости ученых не было предела. Многочисленные эксперименты, как на Земле, так и в космосе, позволили сделать оптимистический вывод: гравитация не является препятствием на пути нормального развития и размножения растений. Это означает, что уже в ближайшем будущем растительные продукты питания для космонавтов можно будет получать в космических оранжереях.

 

Подборка публикаций о ИМБП за 2000 год