Даниель Оберхаус
Впервые со времен миссий Аполло, в NASA задумались над отправкой людей за пределы земной орбиты. В планы входят полеты на луну и затем на Марс. Эти амбициозные идеи влекут за собой немало технических проблем, в частности, остро встает вопрос еды. Поэтому исследователи Космического центра Кеннеди NASA во Флориде решили стать космическими фермерами.
Для начала я навестил Брайана Онейта в его лаборатории, где он разрабатывает Продвинутую среду для растений. Прототип ПСР выглядит как большая высокотехнологическая микроволновка. Внутри неё находится несколько арабидопсисов, взращиваемых при LED освещении. Исследователи могут контролировать ряд параметров, включая кислород и уровни питания, и даже могут измерять температуру отдельных листьев. Однако, главное в этой среде то, что она работает автоматически благодаря компьютерной системе.
ПСР является экспериментальной моделью. Как объясняет Онейт, одной из главных целей ПСР заключается в исследовании растений, которые сейчас выращиваются в космосе благодаря системе Вегги. Для этого их доставят на землю, используют полученные семена для взращивания в лаборатории Кеннеди, и затем отправят новые семена с полученных растений обратно на космическую станцию, чтобы узнать, переживут ли они переход между земной и гипергравитационной средой.
Следующая остановка: большие камеры контроля среды. Они выглядят как стерильные холодильники и используются для повтора условий, замеренных на МКС, включающие влажность и уровень CO2.
Исследователи, с которыми я пообщался на месте, сообщили, что пока эксперимент давал исключительно прекрасные результаты. Астронавты на МКС смогли вырастить достаточно зелени, чтобы сделать небольшой салат. Они будут рады пекинской капусте, поскольку в ней больше вкуса, чем в красном салате, который выращивался до этого.
«В условиях гипергавитации ощущение от пищи притупляется, поэтому астронавты любят что-нибудь с более ярким вкусом, — поведал мне один из исследователей, — Мы выращиваем пекинскую капусту – она растет быстро, в ней хороший уровень полезных веществ, и она прекрасно проходит вкусовые тесты».
Моя последняя остановка – небольшая, едва приметная комната с металлическим столом по центру и растениями на полках, развешенных по стенам.
«ПСР служит нам платформой для исследований, а система Вегги – была нашим первым шагом на пути выращивания овощей, но цель исследования в этой комнате – разработать такие овощи, которые могли бы заменить рацион команды» — объяснил мне исследователь Ральф Фритше.
Как объяснил Фритше, взращивание небольших партий капусты на МКС – это прекрасно, но пока что NASA не удалось накормить ими целую команду. Решить эту проблему сложно по ряду причин: прежде всего, вода течет в космосе иначе. На земле вода устремляется к корням растений, но в космосе она собирается и не распределяется равномерно по всем направлениям. Фритше рассказал, что NASA работает над созданием системы из насосов, которая будет подавать воду к необходимым областям.
Другое возможное решение базируется на субстрате нейлона, производящегося путем 3D-печати. Оно представляет собой куб, в котором плотно установлены треугольники. Затем на верхушку этого куба помещаются зерна, и подается вода. Нейлон вмещает воду, которая попадает в него благодаря дизайну куба, затем она расходится по углам и сдерживается поверхностным напряжением. Это позволяет равномерно распространять воду.
«Если у нас получится провести удачное тестирование в условиях суборбитального и параболического полёт, мы испробуем эту систему на космической станции» — рассказал Фритше.
Как объясняет Фритше, выращивать овощи на поверхности Марса будет легче, чем на орбите. Хотя гравитация на Марсе составляет треть гравитации Земли, в вопросах фермерства и поиска решений по распределению воды принципиальной разницы нет.
Тем не менее, Фритше и его коллеги работают над тем, чтобы увеличить урожаи растений, которые будут выращиваться в условиях Марсианских теплиц. Это привело их к исследованию микрорастений, под которыми подразумеваются овощи, употребляемые в пищу задолго до их полного созревания. Т.к. они небольшие, растут довольно быстро, богаты на полезные вещества и ароматны, их собираются использовать в рационе астронавтов.
Но заменить полностью весь рацион взращиваемыми в космосе растениями пока не получится.
«Мы можем заменить некоторые нутриенты, которые портятся со временем, и которые имеет смысл вырастить по дороге. То есть, наша цель – поддержка питания, но я думаю, вряд ли астронавты будут возить с собой тонны еды».