Космический огород. Выращивание овощей в космосе

По подсчетам специалистов длительность пребывания людей в космосе (с момента старта до их возвращения на Землю) составит около полутора лет. Собственно же на Марсианской орбите космонавты проведут около двух месяцев. Поскольку время отсутствия на Земле велико, то одно из условий успешности таких экспедиций - оптимизация систем жизнеобеспечения человека и создание максимально комфортной обстановки в космическом летательном аппарате.

Одна из стратегий систем жизнеобеспечения космонавтов базируется на использовании запасов пищевых продуктов, взятых на борт корабля. Другая – строится с учетом того, что свежая овощная продукция, выращивается непосредственно на корабле. Необходимость утилизации, переработки и вторичного использования отходов жизнедеятельности людей, обустройство замкнутого оборота веществ, а также обустройство космической оранжерее вызвано и тем, что космический корабль имеет ограниченную грузоподъемность. Кроме того, свежие овощи не только обеспечивают жизненные потребности человека, сохраняя его работоспособность и здоровье, но и улучшают физическое и моральное состояние членов экипажа.

С точки зрения минимизации ресурсов, для Марсианской пилотируемой экспедиции наиболее оптимальна физико-химическая система жизнеобеспечения, дополненная овощной оранжереей, которая способна произвести не менее 25% растительного рациона экипажа. В рамках проекта в Институте медико-биологических проблем Н. В. Зябловой, Ю.А. Берковичем, А.Н. Ерохиным, Н.М. Кривобок, С. О. Смоляниной, Н.А. Шантуриным и Н.А. Васильевой разработана технология выращивания овощей в оранжерее типа Фитоцикл.

Вегетационная камера этой установки имеет форму спирального цилиндроида, по внутренней поверхности которого размещены источники света, а вдоль продольной оси установлен корневой блок. Это цилиндр, составленный из одинаковых ячеек, заполненных пористым заменителем почвы. Благодаря криволинейной поверхности внешнего цилиндра и выпуклости корневого блока, свет используется более эффективно, так как он концентрируется на растениях, причем расстояние от них до источника света остается оптимальным.

В наземных условиях в оранжерее «Фитоцикл» испытывали китайскую капусту сортов ВЕСНЯНКА и ЛАСТОЧКА, линию японской капусты, карликовые томаты ОТРАДНЫЙ, ЕВГЕНИЯ, АРГО, РЕВАНШ, КОМНАТНЫЕ и перец КАРЛИК. При уровне фотосинтетической продуктивности 350 мкМоль\кв.м-с продуктивность съедобной биомассы листовых овощей, например китайской капусты ВЕСНЯНКА, составила 270 г в сутки, а из пасленовых культур наиболее перспективным для выращивания в космосе оказался томат ОТРАДНЫЙ. По расчетам авторов космическая оранжерея сможет полностью удовлетворить потребность космонавтов в витаминах А и С, на 15% - в витаминах группы В и минеральным солям, на 20% - пищевыми волокнами.

На корабле планируется сконструировать комплекс из нескольких конвейерных цилиндрических модулей, габаритные размеры которых рассчитаны с учетом урожайности, длительности вегетации и фаз развития каждой культуры, а также норм потребления космонавта (для листовых овощей, моркови и томата - не менее 100 г, сладкого перца – не менее 50 г на человека в сутки). Кроме того, наличие нескольких таких блоков позволяет организовать конвейер посевов.