ПОЧЕМУ NASA НУЖНЫ КОСМИЧЕСКИЕ САДОВОДЫ
Представьте себе космонавта на Луне в 2035 году, который тянется за свежим листом салата, вырасти в лунном грунте, и смотрит на Землю через окно. Это кажется научной фантастикой, но благодаря международному сотрудничеству ученых эта мечта становится все более реальной. Они разрабатывают агрономические технологии, которые помогут обеспечить продовольствием человеческие экспедиции на Луну и Марс.
ОСНОВНЫЕ ПРОБЛЕМЫ АСТРОНАВТРОВ
NASA определила питание астронавтов как критическую угрозу для здоровья экипажа и успеха миссий. Для коротких путешествий на Международную космическую станцию (МКС) dehydrated продукты вполне достаточно. Однако поездки на Марс займут годы, и даже вакуумные упаковки не обеспечат экипаж необходимым питанием на протяжении такого времени. Решение заключается в том, чтобы вырастить свежие продукты прямо в космосе, создав так называемые биорегенеративные системы жизнеобеспечения.
Польза растений в космосе гораздо шире, чем просто обеспечение питанием. Они вырабатывают кислород через фотосинтез, очищают воду, перерабатывают отходы и могут служить сырьем для фармацевтики и строительства. Кроме того, наличие живых растений поддерживает психологическое благополучие космонавтов во время изоляции и монотонности длительных космических миссий, создавая ощущение связи с земной природой.
ПРОБЛЕМЫ ГРОЗЯЩИЕ РАСТЕНИЯМ В КОСМОСЕ
Однако для успешного роста растений в космосе необходимо изменить их поведение. На Земле гравитация направляет корни вниз, а побеги — вверх, это явление называется гравитропизмом. Вода и питательные вещества свободно перемещаются в почве, а тепло поднимается, создавая конвекционные потоки для распределения тепла и циркуляции воздуха. Однако на Луне гравитация составляет лишь одну шестую от земной, на Марсе — около одной трети, а в космических кораблях наблюдается микрогравитация. Эти условия нарушают динамику жидкостей, затрудняют поступление питательных веществ к корням и влияют на теплопередачу, что может задерживать или останавливать рост растений.
Чтобы решить эти проблемы, команда ученых Университета Мельбурна разработала систему оценки эффективности различных видов растений в космических условиях. Эта система учитывает не только урожайность, но и способность растений выполнять жизненно важные функции, такие как переработка воздуха и очистка воды в условиях невесомости.
ИСТОРИЧЕСКИЙ ЭКСПЕРИМЕНТ NASA
Исторический опыт начнется в конце 2027 года с миссии NASA Artemis III, в рамках которой планируется провести эксперимент "Лунные эффекты на сельскохозяйственные растения". Этот проект включает в себя вы育ение трех быстрорастущих видов растений в контролируемой камере на поверхности Луны. Через неделю 500 граммов образцов растений вернутся на Землю для анализа, где австралийские ученые будут изучать, как сниженная гравитация и повышенная радиация влияют на экспрессию генов и физиологию растений.
Для содействия этому прогрессу команда создает сложные компьютерные модели, использующие искусственный интеллект для оптимизации роста растений с учетом влияния условий космоса на восприятие пищи астронавтами и их пищевые предпочтения, что поможет избежать утомления от однообразия меню во время многолетних миссий.
Таким образом, развитие агрономии в космосе становится не просто исследовательской задачей, но и необходимым шагом для успешного осуществления длительных космических экспедиций, таких как освоение Луны и Марса.
