Войти
Цинния в цвету на борту орбитальной космической станции Рост растений в космическом пространстве вызвало большой научный интерес. В конце 20-го и начале 21-го века растения часто отправляли в космос на низкой околоземной орбите для выращивания в невесомой, но находящейся под давлением контролируемой среде, иногда называемой космическими садами. В контексте полета человека в космос их можно употреблять в пищу и / или обеспечивать освежающую атмосферу. Растения могут метаболизировать углекислый газ в воздухе для производства ценного кислорода и могут помочь контролировать влажность в салоне. Выращивание растений в космосе может принести психологическую пользу экипажам космических полетов. Обычно растения были частью исследований или технических разработок для дальнейшего развития космических садов или проведения научных экспериментов. На сегодняшний день завезенные в космос растения представляют в основном научный интерес, с ограниченным вкладом в функциональность космического корабля, однако проект Apollo Лунное дерево был более или менее вдохновлен лесным хозяйством, а деревья - частью двухсотлетнего юбилея страны. празднование.
Первая проблема при выращивании растений в космосе - это заставить растения расти без гравитации. Это сталкивается с трудностями, связанными с влиянием силы тяжести на развитие корней, обеспечением соответствующих типов освещения и другими проблемами. В частности, поступление питательных веществ в корни, а также биогеохимические циклы питательных веществ и микробиологические взаимодействия в почвенных субстратах особенно сложны, но было показано, что они делают возможным космическое земледелие в гипо- и микро- гравитация.
НАСА планирует выращивать растения в космосе, чтобы накормить астронавтов и обеспечить психологическое благополучие для длительного космического полета. В 2017 году на борту МКС в одном устройстве для выращивания растений 5-й урожай пекинской капусты (Brassica rapa) с него включал выделение для потребления экипажем, а остальное было сохранено для изучения. Одно из первых обсуждений космических растений - деревья на космической станции из кирпичной луны - в рассказе 1869 года «Кирпичная луна ".
Внутренний вид цилиндра О'Нила космической среды обитания, с чередующимися полосами земли и окон. 
Обсуждается система производства овощей для МКС В 2010-е гг. долгосрочные космические полеты, которые приводят к желанию выращивать в космосе растения в качестве пищи для космонавтов. Примером этого является выращивание овощей на Международной космической станции на околоземной орбите. К 2010 году на борту было проведено 20 экспериментов по выращиванию растений Международная космическая станция.
Несколько экспериментов были сосредоточены на том, как сравнивать рост и распространение растений в условиях микрогравитации и космических условий. зависимости от земных условий. Это позволяет ученым исследовать, являются ли определенные модели роста растений врожденными или обусловленными окружающей средой. Например, Аллан Х. Браун проверил движение проростков на борту космического корабля Space Shuttle Columbia в 1983 году. Движение проростков подсолнечника регистрировалось на орбите. Они заметили, что сеянцы все еще испытывали вращательный рост и круговое движение, несмотря на отсутствие силы тяжести, показывая, что это поведение является инстинктивным.
Другие эксперименты показали, что растения обладают способностью проявлять гравитропизм даже при низких температурах. гравитационные условия. Например, Европейская модульная система выращивания ЕКА позволяет экспериментировать с ростом растений; Действуя как миниатюрная оранжерея, ученые на борту Международной космической станции могут исследовать реакцию растений в условиях переменной силы тяжести. Эксперимент Gravi-1 (2008) использовал EMCS для изучения чечевица рост проростков и движение амилопластов по кальций-зависимым путям. Результаты этого эксперимента показали, что растения могли чувствовать направление силы тяжести даже на очень низких уровнях. Более поздний эксперимент с EMCS поместил 768 проростков чечевицы в центрифугу, чтобы стимулировать различные гравитационные изменения; Этот эксперимент, Gravi-2 (2014), показал, что растения изменяют передачу сигналов кальция в сторону роста корней при выращивании с несколькими уровнями силы тяжести.
Во многих экспериментах используется более общий подход к наблюдению за общими моделями роста растений, чем один специфическое поведение роста. Один из таких экспериментов, проведенный Канадским космическим агентством, например, показал, что сеянцы белой ели росли по-другому в антигравитационной космической среде по сравнению с сеянцами, привязанными к Земле; космические сеянцы продемонстрировали усиленный рост из побегов и хвои, а также имели рандомизированное распределение амилопластов по сравнению с наземной контрольной группой.
Первые организмы в космос были запущены «специально разработанные сорта семян», запущенные на расстояние 134 км (83 мили) 9 июля 1946 года на запущенной в США ракете V-2. Эти образцы не были восстановлены. Первыми семенами, запущенными в космос и успешно извлеченными, были семена кукурузы, запущенные 30 июля 1946 года. Вскоре последовали семена ржи и хлопка. Эти ранние суборбитальные биологические эксперименты проводились Гарвардским университетом и Морской исследовательской лабораторией и касались радиационного воздействия на живые ткани. В 1971 г. - 500 семян деревьев (сосна лоблолли, сикомор, сладкая жвачка, редвуд и пихта Дугласа ) совершили облет Луны на Аполлоне 14. Эти лунные деревья были посажены и выращены с помощью средств управления еще на Земле, где не было обнаружено никаких изменений.
Салат Мизуна, похожий на рукколу, растущий для Вег-03 
Молодое растение подсолнечника на борту МКС В 1982 году экипаж Советского Космическая станция Салют 7 провела эксперимент, подготовленный литовскими учеными (и другими), и вырастила несколько арабидопсисов с помощью экспериментальной микротеплицы Фитон-3, став первым растением, которое зацвело и производить семена в космосе. В эксперименте Skylab изучалось влияние силы тяжести и света на растения риса. СВЕТ-2 Космическая оранжерея успешно обеспечила рост семян растений в 1997 году на борту космической станции Мир. Бион 5 нес Daucus carota и Бион 7 нес кукурузу (она же кукуруза).
Исследования растений продолжались на Международной космической станции. На МКС использовалась система производства биомассы. Система Vegetable Production System (Veggie) позже была использована на борту МКС. Перед полетом в космос в Veggie были испытаны такие растения, как салат, мангольд, редис, китайская капуста и горох. Красный салат Ромейн выращивали в космосе, где собирали созревший, замораживали и тестировали на Земле. участники стали первыми американскими астронавтами, которые съели растения, выращенные в космосе 10 августа 2015 года, когда был собран урожай красного ромена. С 2003 года российские космонавты едят половину урожая, а другая половина идет на дальнейшие исследования. В 2012 году на борту МКС под наблюдением астронавта НАСА Дональда Петтита зацвел подсолнух. В январе 2016 года американские астронавты объявили, что на борту МКС зацвела цинния.
В 2017 году для МКС была разработана система Advanced Plant Habitat, которая представляла собой почти самоподдерживающуюся систему выращивания растений для эта космическая станция на низкой околоземной орбите. Система устанавливается параллельно с другой системой выращивания растений на борту станции, VEGGIE, и главное отличие этой системы состоит в том, что APH спроектирована таким образом, чтобы не требовать меньшего ухода со стороны людей. APH поддерживается менеджером реального времени Plant Habitat Avionics. Некоторые растения, которые должны были быть протестированы в APH, включают карликовую пшеницу и арабидопсис. В декабре 2017 года на МКС были доставлены сотни семян для выращивания в системе VEGGIE.
В 2018 году эксперимент Veggie-3 на МКС был протестирован с использованием подушек для растений и корневых матов. Одна из целей - выращивать пищу для потребления экипажем. Испытанные в настоящее время культуры включают капусту, салат и мизуна. В 2018 году была протестирована система PONDS для доставки питательных веществ в условиях микрогравитации.
В декабре 2018 года Немецкий аэрокосмический центр запустил спутник EuCROPIS на низкую околоземную орбиту. Эта миссия включает две теплицы, предназначенные для выращивания томатов в условиях моделируемой гравитации сначала Луны, а затем Марса (по 6 месяцев каждая) с использованием побочных продуктов присутствия человека в пространство как источник питательных веществ.
Серия экспериментов по выращиванию рассады для изучения механизмов тропизмов и клеточного цикла была проведена на МКС в период с 2013 по 2017 год. В этих экспериментах также использовалось модельное растение Arabidopsis thaliana, и являлись результатом сотрудничества между НАСА (Джон З. Кисс, как PI) и ESA (Ф. Хавьер Медина, как PI).
Chang'e 4 лунный посадочный модуль в январе 2019 года нес 3-килограммовую (6,6 фунта) герметичную «биосферу» с семенами и яйцами насекомых, чтобы проверить, могут ли растения и насекомые вылупляться и расти вместе в синергии. В эксперимент были включены семена картофеля, томатов и Arabidopsis thaliana (цветущее растение), а также яйца тутового шелкопряда. Они стали первыми растениями, выращенными на Луне. Экологические системы сохранят контейнер гостеприимным и земным, за исключением низкой лунной гравитации. Если яйца вылупятся, личинки будут производить углекислый газ, а проросшие растения будут выделять кислород в результате фотосинтеза. Есть надежда, что вместе растения и тутовые шелкопряды смогут создать простую синергию внутри контейнера. Миниатюрный фотоаппарат сфотографирует любой рост. Биологический эксперимент был разработан 28 китайскими университетами.
Салат, выращенный в космосе на борту МКС К растениям, выращенным в космосе, относятся:
Иллюстрация растений, растущих на гипотетической основе Марса. Некоторые эксперименты с растениями включают:
.
 | На Викискладе есть медиафайлы, связанные с Растения в космосе. |
