Американская компания Redwire Corporation сообщила о планах разместить на орбите первую коммерческую теплицу. Выращивать растения компания намерена на МКС, сам запуск запланирован не ранее весны 2023 года. Авторы проекта заявляют, что его цель — разработка систем выращивания растений при пилотируемых полетах на другие планеты.
Ракета NASA «Артемида» для пилотируемого полета на Луну, который запланирован на 2024 год
Фото: Joe Skipper/File Photo, Reuters
Ракета NASA «Артемида» для пилотируемого полета на Луну, который запланирован на 2024 год
Фото: Joe Skipper/File Photo, Reuters
И снится нам зеленая трава
Компания Redwire Greenhouse объявила о планах запустить на орбиту Земли первую в истории коммерческую теплицу с полным циклом выращивания растений — от семян до плодов. Теплица будет располагаться на МКС. Выращенные растения Redwire отправит на Землю, где ученые проведут подробные исследования и выяснят, насколько безопасно их употребление в пищу.
Выращивание различных культур в космосе в научных целях происходит уже давно. В 1970-х годах советские и американские космонавты начали выращивать зеленый лук, горох, салат и другие культуры. Однако до запуска коммерческих космических теплиц дело пока не доходило.
Главные проблемы выращивания растений в космосе — нехватка грунта, воды и воздуха/углекислого газа, а также низкая гравитация, которая не дает полноценно развиваться растительным тканям.
В результате растения теряют во вкусе и получаются меньше обычных. Еще одной проблемой является повышенная радиация в космосе, что может влиять на ДНК растений.
«Проект Redwire Greenhouse расширяет возможности научных исследований по улучшению производства зерновых на Земле и позволит проанализировать перспективы производства культур в космосе для долгосрочных космических полетов с участием человека,— заявил руководитель этого проекта в Redwire Corporation Дейв Рид.— Производство полноценного урожая в космосе будет иметь критически важное значение для будущего исследования космоса, поскольку растения несут не только пищевую ценность, но и вырабатывают кислород, регенерируют воду. Увеличение производства растений в космосе в коммерческих объемах будет важным шагом для развития новых проектов, например таких, как проект NASA "Артемида" (пилотируемый полет на Луну, запланированный на 2024 год.— “Ъ”), и будущих миссий».
Проект Redwire финансируется американской Национальной научно-исследовательской лабораторией МКС. В теплице будет использоваться специальная гидропонная система PONDS (Passive Orbital Nutrient Delivery System), разработанная совместно с корпорацией Tupperware и уже получившая одобрение NASA.
Космические технологии на службу землянам
Некоторые исследователи идут еще дальше и полагают, что космические системы растениеводства в обозримом будущем пригодятся и на Земле, где уже наблюдается нехватка ресурсов. Компания Orbital Farm, например, разрабатывает проекты купольного земледелия замкнутого цикла.
Фирма обещает противостоять усиливающемуся изменению климата. А также развивать земледелие в регионах, которые сейчас малопригодны для этого (горные, холодные, засушливые и так далее), решая проблему голода в бедных странах, нередко расположенных именно в таких регионах. Компания разрабатывает проекты по производству не только злаков, овощей, фруктов, но также рыбы и морепродуктов.
В прошлом году NASA построила особую «вертикальную ферму», в которой использованы наработки по выращиванию растений на орбите. Ферма создана в сотрудничестве с корпорацией Plenty Unlimited, специализирующейся на вертикальных фермах, которые уже получают распространение в мире.
Интерьер «вертикальной фермы» NASA в Космическом центре Кеннеди
Фото: NASA
Интерьер «вертикальной фермы» NASA в Космическом центре Кеннеди
Фото: NASA
Вертикальная ферма Plenty, сочетающая в себе гидропонные технологии и «контролируемое земледелие» (controlled environment agriculture), позволяет существенно сократить не только площади, требуемые для выращивания культур, но и объемы почвы и воды, поскольку их распределение четко контролируется компьютерной системой. Ферма работает по замкнутому циклу, перерабатывая отходы производства в новые питательные вещества.
На площади 2 акра (0,8 га) она способна производить объем сельхозпродукции, сопоставимой с тем, что дает обычная ферма площадью 720 акров (290 га).
Еще одной потенциально полезной для Земли разработкой, предназначенной изначально для космоса, могут стать полностью съедобные культуры (Whole-Body Edible and Elite Plant — WBEEP). В конце прошлого года китайские ученые заявили об исследованиях в этой области. Воздействуя на биосинтез картофеля, ученые предложили заблокировать или существенно сократить выработку в нем соланина — ядовитого соединения, содержащегося в плодах («ягодах») картофеля, что делает их непригодными в пищу в обычных условиях. А биофортификация (повышение питательной ценности за счет витаминизации и селекции) листьев и стеблей позволяет повысить пригодность в пищу этих частей картофельного растения.
Исследователи полагают, что подобные технологии помогут не только обеспечить космонавтов полностью съедобными растениями во время полета, но и оптимизировать сельское хозяйство на Земле. «Мы понимаем, что практическое применение технологий WBEEP в космосе для полноценного питания пока еще труднодостижимо в ближайшем будущем. Но мы полагаем, что эти технологии являются весьма перспективными — и не только для космоса, но и для традиционного земледелия»,— отмечают авторы.