Космические исследования давно вышли за рамки изучения ракет и орбитальных станций. Сегодня одной из важнейших задач становится создание полноценной системы жизнеобеспечения для длительных экспедиций к Луне, Марсу и ещё более удалённым объектам. Для этого необходимо научиться выращивать растения в условиях космоса, ведь именно они способны обеспечивать экипажи свежей пищей, кислородом и даже некоторыми лекарственными веществами. Новым участником подобных исследований станет хорошо известное растение — южноафриканский ройбуш.
Учёные намерены изучить, как ройбуш будет реагировать на условия космического полёта. Исследование позволит понять, насколько перспективно использование подобных культур в будущих долговременных миссиях.
Во время коротких полётов запасы продовольствия можно полностью доставить с Земли.
Однако при экспедициях продолжительностью многие месяцы или годы такой подход становится крайне сложным.
Каждый дополнительный килограмм груза требует топлива и увеличивает стоимость запуска.
Поэтому исследователи уже много лет работают над созданием замкнутых биологических систем.
Растения способны выполнять сразу несколько важных функций:
- обеспечивать экипаж свежими продуктами;
- выделять кислород;
- поглощать углекислый газ;
- участвовать в переработке воды;
- положительно влиять на психологическое состояние людей.
Что такое ройбуш
Ройбуш — это кустарник, который естественным образом растёт в Южной Африке.
Его листья используются для приготовления популярного напитка, известного во многих странах мира.
В отличие от обычного чая, ройбуш получают не из чайного куста.
Он обладает собственным уникальным химическим составом и ценится благодаря высокому содержанию природных антиоксидантов.
Именно эти свойства сделали растение интересным не только для пищевой промышленности, но и для космической биологии.
Почему учёные выбрали именно это растение
При выборе культур для космических исследований специалисты учитывают множество факторов.
Важно, чтобы растение:
- хорошо переносило стресс;
- обладало высокой биологической ценностью;
- содержало полезные вещества;
- не требовало чрезмерно сложного ухода;
- могло выращиваться в контролируемых условиях.
Ройбуш соответствует сразу нескольким из этих требований.
Кроме того, его химический состав представляет большой интерес для исследователей.
Космос — серьёзное испытание для любой живой клетки
Даже короткое пребывание за пределами Земли сопровождается воздействием необычных факторов.
Среди них:
- микрогравитация;
- повышенная космическая радиация;
- изменённый режим освещения;
- ограниченное пространство;
- искусственная среда выращивания.
Все эти условия способны влиять на рост растений, обмен веществ и образование различных соединений.
Что хотят выяснить исследователи
Главная задача эксперимента заключается не только в проверке жизнеспособности растения.
Учёных интересует гораздо более широкий круг вопросов.
Они планируют изучить:
- особенности роста;
- развитие корневой системы;
- изменение химического состава;
- влияние космической среды на образование полезных веществ;
- общую устойчивость растения к стрессовым условиям.
Подобные исследования помогут оценить перспективы использования ройбуша в будущих космических миссиях.
Антиоксиданты могут оказаться особенно полезными
Одной из наиболее интересных особенностей ройбуша считается высокое содержание природных антиоксидантов.
Эти соединения помогают клеткам защищаться от повреждений.
В условиях космоса проблема становится особенно актуальной.
Повышенный уровень космической радиации создаёт дополнительную нагрузку на организм человека.
Поэтому исследователи продолжают искать растения, которые могли бы стать частью полноценного рациона будущих экипажей.
Космическое сельское хозяйство развивается уже десятилетиями
Эксперименты с выращиванием растений проводятся давно.
На орбитальных станциях уже выращивали:
- салат;
- редис;
- пшеницу;
- карликовые томаты;
- различные виды зелени.
Каждый новый эксперимент помогает лучше понять, как работают растения в условиях невесомости.
Полученные знания постепенно приближают создание настоящих космических теплиц.
Растения важны не только как источник пищи
Во время длительных миссий зелёные растения оказывают положительное влияние на эмоциональное состояние экипажа.
Многочисленные исследования показывают, что уход за живыми организмами помогает снижать стресс и поддерживать психологический комфорт.
В условиях многомесячной изоляции этот фактор может оказаться не менее важным, чем пищевая ценность выращиваемых культур.
Полученные результаты пригодятся и на Земле
Исследования космической биологии редко ограничиваются исключительно космосом.
Новые технологии выращивания растений находят применение и в земном сельском хозяйстве.
Например, разработки для космических оранжерей помогают совершенствовать:
- вертикальные фермы;
- закрытые тепличные комплексы;
- системы экономии воды;
- автоматическое управление освещением;
- выращивание растений в регионах с суровым климатом.
Таким образом, космические исследования нередко приносят практическую пользу и жителям Земли.
Подготовка к освоению Луны и Марса
Многие космические агентства рассматривают строительство постоянных баз на Луне как важный этап подготовки к экспедициям на Марс.
На подобных базах доставка грузов с Земли будет ограниченной.
Поэтому выращивание растений непосредственно на месте станет одной из важнейших технологий жизнеобеспечения.
Каждая новая культура, успешно прошедшая испытания, расширяет возможности будущих космических поселений.
Один небольшой кустарник помогает решать большие задачи
На первый взгляд исследование ройбуша может показаться весьма необычным направлением космической науки. Однако именно такие эксперименты позволяют постепенно создавать технологии, необходимые для длительного пребывания человека за пределами Земли.
Изучение реакции растения на условия космического полёта поможет оценить его потенциальную ценность для будущих экспедиций и одновременно расширит знания о том, как живые организмы приспосабливаются к экстремальной среде. Каждый подобный эксперимент становится ещё одним шагом на пути к созданию полностью автономных космических баз, где растения будут играть столь же важную роль, как современные системы жизнеобеспечения.
Источники:
Статья создана по материалам Phys.Org
