Холодная война и космическая гонка в Советском Союзе
подстегнули разработку замкнутых экосистем. Семена кукурузы, пшеницы, гороха и лука летали в космос вместе с Белкой и Стрелкой.
В 1972 году была создана замкнутая на человека экосистема БИОС-3. В ней при освещении ксеноновыми лампами в помещении 315 м³ на гидропонике выращивали злаки, овощи и зелень. Самый долгий непрерывный эксперимент составил 6 месяцев. Воду и кислород удалось воспроизвести на 100%, пищу — на 50%.
Сейчас успех этого проекта развивают китайцы в установке «Лунный дворец». Три смены добровольцев провели там год и вырастили фрукты и овощи, в том числе клубнику. У них цикл по пище замкнулся на 80%.
Ферма на орбите
Космическая ферма есть и на МКС. Она называется Veggie (Vegetable Production System — система производства овощей). В ней помещается лишь шесть растений, они растут на «подушках», наполненных субстратом из кальцинированной глины с удобрениями пролонгированного действия. Вода к ним поступает пассивно, по фитилям. Семена приклеены к фитилям гуаровой камедью так, чтобы они проросли стеблем к свету.
Всего 70 Вт уходит на LED подсветку, вентиляцию и электронику фермы. Астронавты вырастили три сорта салата, китайскую капусту, мизуну, кейл. И циннию — не в салат, конечно, а для красоты. Сначала опасались, что урожай заражён патогенными микроорганизмами, но он оказался чистым. И очень вкусным!
Кроме «промышленной» фермы, на МКС есть изолированная, автоматизированная установка Advanced Plant Habitat. На ней изучают влияние микрогравитации на рост и развитие растений, в частности, накопление лигнина. Лигнин у растений как кости у животных: он даёт им структуру и прочность. В то же время, не имеет для людей питательной ценности и его трудно разрушить. Так что в космосе лигнина чем меньше, тем лучше.
Надеемся, что космический опыт в будущем пригодится для долгих перелетов и освоения чужих планет, для создания зеленых зон в регионах с суровым климатом — морозным или, наоборот, жарким.