Космическая ферма: как поднять межзвёздную целину?

Космонавт Сергей Волков наблюдает за растениями в теплице «Лада-1» на Международной космической станции, 2011 год.

Когда человечество отправится осваивать Марс и покорять другие миры, решающую роль в выживании нашего вида могут сыграть растения. Однако если мы хотим выращивать еду так же успешно, как герой фильма «Марсианин», предстоит решить ещё множество проблем. Учёные из eниверситета Оверни (фр. L’Université d’Auvergne) опубликовали обзорную статью, в которой описали, какие эффекты космических перелётов нужно принять во внимание, с какими трудностями столкнутся ботаники и что за оборудование сейчас используют для культивации растений.

Авторы отмечают, что в космосе можно вырастить здоровые растения, однако о долговременных последствиях воздействия космической среды на рост и размножение мы пока знаем очень мало. Первые эксперименты по культивации растений начались ещё в 50-х в СССР и США. В ходе этих исследований ботаники доказали, что растения могут выжить в условиях микрогравитации, если «огородники» учли отсутствие вентиляции, повышенный уровень радиации и другие специфические факторы.

Однако опыты по разведению растений на земной орбите были небольшими, и чтобы понять, как овощи будут вести себя в космических теплицах, учёным не хватает крупномасштабных экспериментов. В частности, микрогравитация может замедлить рост клеток, изменить экспрессию генов и повлиять на рост корней. Авторы отмечают, что стадии развития и состав семян, полученных из растений в космосе, отличаются от тех, что выращены на Земле. Это может сказаться не только на пищевой ценности, но и на вкусовых качествах — что станет проблемой для космонавтов, которые в долгих космических перелётах полагаются на растительную диету.

Некоторые технологии для космического земледелия только предстоит разработать:

эффективные системы подачи воды и питательных веществ;
оборудование для тонкого контроля температуры, влажности и состава воздуха;
энергосберегающее освещение.

Кроме того, важно выбрать наилучшие сельскохозяйственные культуры. Учитывая то, что на борту космического корабля не так много места, учёным, вероятно, придётся вывести новые сорта, которые не требуют больших пространств, но при этом дают высокие урожаи. По мнению авторов, на орбите или в специальных «теплицах» на поверхности других планет могут прижиться карликовые разновидности пшеницы, помидоров «черри», риса, перца, сои и гороха.

Те, кто грезят о далёких космических путешествиях и мечтают повторить подвиги Марка Уотни, могут прочесть полный обзор проблем космического сельского хозяйства в статье на сайте журнала Botany Letters.

Космический корабль или спутник на околоземной орбите не обеспечивает состояние полной невесомости, небольшая сила тяжести там все же есть — поэтому такие условия называют микрогравитацией. Это состояние организм воспринимает как полное отсутствие тяготения.