Сотрудникам Арктического и антарктического научно-исследовательского института (ААНИИ) за прошедший год удалось вырастить на российской станции «Восток» 28,5 килограмма томатов и девять килограммов перца на один квадратный метр. Также полярники выращивают зелень. Например, им ежегодно удается собирать с одного квадратного метра до 140 килограммов различных сортов листовой капусты, до 72 килограммов редьки, до 69 – рукколы, до 32 – кресс-салата, до 53 – щавеля и до 94 – горчицы. Сейчас ученые взялись за… арбузы. Фишка в том, что эксперимент проводится в рамках будущего проекта по созданию баз на Луне.
Само по себе выращивание овощей и фруктов в Антарктиде является экспериментальным. Половина выращенной продукции служит пищей самим обитателям станции, остальное отправляют в Агрофизический научно-исследовательский институт (АФИ) в Санкт-Петербурге. Его специалисты вот уже много лет разрабатывают технологии выращивания различных культур без использования почвы.
Скажем, речь идет о гидропонике, когда растения получают питательные вещества из специального раствора, или об аэропонике, при которой корни растений опрыскивают аэрозолем с определенным составом. Последнее ноу-хау агрофизиков из АФИ – это панопоника (от греческого πᾶν («все») и πόνος («работа, труд»).
Суть в создании так называемых фитотехкомплексов с оптимальным соотношением твердой, жидкой и воздушной сред. Вместо почвы в этих комплексах применяется ее тонкослойный аналог, по виду напоминающий ткань. По щелевым капиллярам к семени подается экологичный питательный раствор, по составу и концентрации соответствующий природному «питанию». Также на растительность воздействуют излучением светодиодных светильников, которое является аналогом солнечного спектра.
Несколько лет назад разработками АФИ заинтересовался Институт медико-биологических проблем (ИМБП), занимающийся изучением воздействия на человека космической среды. Попытки выращивать растения в космических условиях предпринимались и ранее. К тому же, как показали исследования, растениеводство благоприятно влияет на психологическое состояние человека, в том числе и в ситуации длительной изоляции в ограниченном пространстве. Однако на орбитальных станциях сложно вырастить большое количество рассады – место сильно ограничено, и слишком мало воды. Учитывая все эти факторы, ИМБП выступил с предложением, чтобы АФИ и ААНИИ объединились для совместного проекта «Растения», базой для которого станет полярная станция «Восток».
Дело в том, что условия в Антарктиде почти аналогичны тем, что имеют место на многих космических объектах. Там была зафиксирована самая низкая температура на планете – минус 89,2 градуса по Цельсию. При этом в районах лунных полюсов самое низкое зафиксированное температурное значение составляет минус 153 градуса по Цельсию.
В рамках эксперимента АФИ создает оранжерейные фитотехкомплексы, параметры которых соответствуют суровым антарктическим условиям, «обкатывает» их на специальном полигоне, а затем передает команде полярников. За антарктический «огород» отвечает магнитолог Андрей Тепляков, ухаживающий за «грядками» в свободное от основной работы время, так как отдельной должности для этого не предусмотрено.
«В Антарктиде урожай овощей обычно составляет 70-98% от полученного на агробиополигоне АФИ, – рассказывает ученый. – И тем не менее это в полтора-два раза выше, чем в современных тепличных комбинатах, работающих в России и за рубежом. Правда, как плоды отличаются по вкусу от тепличных, сказать не могу: для этого нужно пробовать один и тот же сорт из оранжереи «Востока» и из теплицы».
Впрочем, добавляет Тепляков, как показывают исследования, содержание нитратов в растениях из антарктических оранжерей находится в пределах установленных в России санитарно-гигиенических норм.
После того как в теплицах «Востока» удалось собрать неплохой урожай листовых, листостебельных, а затем и плодовых овощных культур, Теплякову пришла в голову мысль выращивать там и арбузы. Ведь последние-то и в средней полосе не всегда приживаются, а как будет в Антарктиде? Тем не менее агрофизики из АФИ справились с задачей. По крайней мере, на своем участке проекта. На «Востоке» арбузы появятся в феврале.
По словам Теплякова, первые плоды должны быть собраны 68 дней спустя после «запуска» установки. Правда, ожидается, что они будут небольшими – всего около 20 сантиметров в диаметре. Однако по своим вкусовым качествам их нельзя будет отличить от тех же астраханских.
Предполагается, что, пока мы еще не планируем создания космических колоний, продукция с «Востока» будет направляться в первую очередь в труднодоступные районы страны. Например, сейчас в Сибири овощи и фрукты стоят крайне дорого, поскольку в природных условиях их там вырастить сложно, а для функционирования теплиц требуется слишком много энергии, что делает собственное производство нерентабельным. При использовании панопоники затраты на обогрев и освещение будут существенно ниже, а производительность – выше, чем в стандартных теплицах, так как здесь для растительности создается оптимальная среда. Основной ресурс, который придется на это тратить, – электроэнергия. Но установкам требуется всего 0,8 киловатта на один квадратный метр, и свет растения поглощают не сутками, а всего по 12-16 часов в день.
Самая сложная часть работы оператора по растениеводству на «Востоке» – опыление. В природе этим занимаются пчелы, но здесь эти насекомые не водятся. «Опылять приходится вручную – либо кисточкой, либо соединять женский и мужской цветочки, – рассказывает Андрей Тепляков. – При этом важно не упустить момент: «окно» для опыления длится всего лишь один-два дня».
Перспективы проекта вроде бы неплохие, хотя сотрудники АФИ считают, что при попытке наладить производство сельскохозяйственной продукции в Антарктиде в промышленных масштабах, в отличие от малогабаритных установок, могут возникнуть определенные сложности. Чтобы спрогнозировать их, требуется серия серьезных экспериментов, а для этого нужно дополнительное финансирование. Так что до арбузных полей на Луне или Марсе нам все-таки пока далеко.
Ида ШАХОВСКАЯ
Читайте материал в сетевом издании «Учительская газета».
