Человек такая скотинка, которая привыкает ко всему, к чему не может приспособиться, то изменяет под себя или создает различные штуки для существования в некомфортной среде. Космос аккурат являет собой пример неблагоприятного места обитания. Так, на солнечной стороне МКС есть нефиговый шанс обгореть при ста двадцати градусах. На теневой части поверхности станции работает правило молодого чукчи: «Пописал – поставь струйку в угол». Минус полторы сотни не шутки.
Но где бы представитель homo ни оказался, он хочет жрать, а вкусно жрать еще лучше. На земной поверхности, в подводной лодке, на борту самолета демон чревоугодия преследует бесхвостую обезьяну. К счастью, в большинстве уголков нашей планеты что-то бегает, что-то растет и это что-то можно захавать, урча и с маянезиком. Околоземное пространство, наоборот, полностью пустынно и безблагодатно с точки зрения наличия съедобной биомассы. Тейконавтов в расчет не берем, они, исполняя волю КПК и великого Си, вакуум грызть научатся. А есть-то хочется...
Трезво оценив свои ресурсы, становится ясно, что в ближайшей перспективе на орбите Земли не будут хрюкать свинки и мычать коровы, комбикорм с сеном возить точно задолбаешься. Бахчу на корпусе МКС тоже разбить затруднительно. Как минимум, во весь рост стоит задача полива, шланг со своей дачи не прокинешь. Не забываем про адский температурный режим, радиацию и микрогравитацию, да и запас кислорода нерезиновый. До Марса мы еще не долетели, поэтому яблоневые сады там зазеленеют или покраснеют нескоро. Однако решать обозначенную проблему надо по ряду причин.
Во-первых, разнообразие рациона окончательно минимизирует шансы на проявление космической цинги или другого сифилиса. Во-вторых, раздраженный покоритель космоса в момент подготовки убийства своего занудного коллеги, вечно требующего закрывать иллюминатор, посмотрит на зеленое растение и, может быть, успокоится. В-третьих, снижение нагрузки с системы рециркуляции воздуха позволит напичкать космический корабль дополнительными приборами. В-четвертых, банальная экономия веса, на орбиту не нужно будет засылать стога сена страждущим веганам. Но всё это в отдаленном на неизвестный срок будущем.
Мысли о создании биомассы в космосе посещали ученых задолго до начала освоения внеземного пространства. К.Э. Циолковский, дедушка мировой астронавтики, еще в 1911 году писал о пользе выращивания овощей на борту орбитальных станций и межпланетных кораблей. В год окончания войны советский астроном Г.А. Тихов теоретически обосновал возможность адаптации земных культур к марсианским условиям, тем самым положив начало новой науке - астроботанике. Поэтому поводу американский ученый Альберт Уилсон сказал следующее: «Америка слишком поздно признала Циолковского, и сейчас мы исправляем ошибку тем, что признаем идеи Тихова». Уже в 1962 году С.П. Королев включил в исследовательскую программу эксперименты над растениями.
Впервые homo sapiens похрустел в космосе свежевыращенной зеленью без всяких ГМО в 1978 году на станции «Салют-4», первоедоками стали советские космонавты В. Коваленок и А. Иванченков. Растением №1, выращенным вне Земли-матушки, стал лук. Как гласит старая русская пословица: «Кто ест лук, того бог избавит от вечных мук».
Через четыре года растение арабидопсис, или, по-простецки, резуховидка Таля в 1982 году прожило полный цикл в микрооранжерее. На арабидопсис выбор пал по причине его неприхотливости к окружающим условиям, этакая тихоходка из мира растений. Из резуховидки сделали первый орбитальный букет, который вручили С.Е. Савицкой.
В ковидный год отличились китайские ученые. У них получилось отправить хлопок на Луну и наблюдать за его всходом. Прожил росток девять дней, после чего его убила лунная ночь.
Непосредственно на Земле тоже проводятся и проводились эксперименты над всякими культурами. Садисты-ученые высаживают семена в почвы, схожие по составу с лунными и марсианскими, к своему удивлению, получая приличные результаты. В 1991 году в США состоялся провальный социально-биологический эксперимент по моделированию условий межпланетного перелета. Мало того, что участники от души собачились между собой, так еще из-за технических неполадок стали загибаться засеянные участки, снижая генерацию и регенерацию кислорода. Fail.
В СССР в 1970-е годы в Красноярском академгородке провели серию опытов «БИОС». Людей закрывали в помещении объемом триста пятнадцать кубометров и изолировали от окружающей среды. Результатом самого долгого добровольного заточения в полгода стало замыкание биотехнической системы по атмосфере, и воде на 82—95%.
К настоящему времени астронавты вырастили значительное количество культур, но к промышленным масштабам еще не перешли. Первой причиной столь прискорбного обстоятельства дел является несовершенность биологических систем жизнеобеспечения (БСЖО) в качестве источника восполнения кислорода. Сейчас, при игре вдолгую, они капитально проигрывают обычным химическим устройствам.
Следующее препятствие обусловлено фактором, что суточная норма всякой зелени составляет сто грамм на человека. Для достижения означенной цели требуется около одного квадратного метра грунта. Пока для данных площадей находят более полезное применение, чем посадки кабачков.
Далее в игру вступает отсутствие овощей, приспособленных для произрастания в условиях невесомости, над чем трудятся селекционеры. И, разумеется, наличие свободного места и выведенных сортов абсолютно бесполезно без соответствующей технической базы. К началу 2020-х годов российские ученые разработали теплицы замкнутого цикла. Фишкой выступает отсутствие необходимости в солнечном свете, но предстоит решить задачу их адаптации к космической среде, если это реально и целесообразно. Короче, проблем тьма, все в заметке раскрыть невозможно.
На данный момент развитие БСЖО идет по двум направлением. Одно из них представлено российской станцией «Лада». Ее задача: эксперименты по технологии выращивания растений в ограниченном объеме для получения семян и проведения дальнейших опытов. Обеспечение космонавтов свежими помидорками не предусмотрено.
Тем не менее, ряд ценных наблюдений сделан. Например, горох в невесомости развивается без каких-либо отклонений. Так что шанс на получение дополнительного реактивного эффекта биологическим методом будущие межпланетные путешественники имеют. На всякий случай, вдруг пригодится.
Дальнейшей ступенью развития «Лады» является аппарат «Витацикл-Т», построенный по принципу спиральной оранжереи. Первый урожай вырастает в одном отсеке за двадцать четыре дня, в другом через четверо суток и т.д. В приоритете подача к столу салата и морковки. Но его еще не доставили на МКС.
Американская установка «Veggie» изначально нацелена на выращивание сельскохозяйственных культур к столу экипажа. По сути, это отдельная лаборатория, за каждым саженцем следит масса датчиков, автоматически регулируются свет и полив. Другим отличием «Veggie» от «Лады» является изолированность от среды МКС, что в некоторых случаях защищает материал от гниения.
На смену или в дополнение к «Veggie» пришел поистине мегаагрегат: Advanced plant habitat, где двести датчиков формируют наиболее комфортную среду в условиях невесомости. К примеру, могут измерять температуру каждого листа. Какой путь себя оправдает пока сказать сложно, возможно, в будущем произведут их комбинирование, но не факт.
Надо отметить существенный прогресс установок по выращиванию растений. В воспоминаниях Г. Гречко отражен факт, что на «Салют-4» биологический комплекс постоянно ломался, выделяя воду, за которой приходилось гоняться с салфетками.
Несмотря на все существующие трудности, все-таки будущее именно за биологическими системами жизнеобеспечения. Только при наличии толковой БСЖО возможно сформировать полноценную среду обитания для экипажа в плане пожевать, подышать и психологически разгрузиться. Для этого, в свою очередь, требуется продолжать дальнейшее культивирование растений в космосе. Возможно, нынешние исследования станут основой для окучивания картошки на Луне или постройки дач на Ганимеде, но путь предстоит долгий, требующий огромных затрат и, желательно, международных усилий.