20 января 2016 года астронавт Скотт Келли, находящийся на МКС, опубликовал в твиттере фото оранжевой циннии. Красотка была представлена как первый цветок, выросший за пределами планеты Земля. Фото циннии облетело весь интернет — но на самом деле первый букет цветов, распустившихся в космосе, был собран за 34 года до этого события и подарен женщине, советскому космонавту Светлане Савицкой.
Разберем по порядку, как все было.
Зачем растить цветы в космосе?
Сделав первые шаги по покорению космоса, люди стали задумываться, чем же они будут питаться там, вдали от Земли. Доставка на орбиту овощей и злаков — практически невыполнимая задача; к тому же, садоводство на космических кораблях могло бы очень помочь с генерированием кислорода и воды. Поэтому идея завести космический огород сразу показалась ученым вполне рациональной.
Но не все так просто: расти в космосе — совсем не то же самое, что на Земле. Первое препятствие — невесомость: в естественных условиях корни растений остаются в грунте благодаря земному притяжению, а в космосе эта сила намного слабее. С поливом тоже сложности: воды в космосе мало, и система полива должна быть намного хитрее. Еще Циолковский мечтал о том, как через много лет на космических кораблях будут организованы космические оранжереи с искусственной гравитацией и ирригационной системой, не зависящей от земного притяжения.
Другие препятствия для космического садоводства — потребность растений в хорошей вентиляции и солнечном свете. Без них ни жизнеспособных цветов, ни годных в пищу плодов получить не получится.
Чтобы решить все эти задачи, нужны подопытные растения. Первые семена гороха, пшеницы, лука и кукурузы, «царицы полей», были отправлены в космос вместе с Белкой и Стрелкой. Спустя несколько лет советские космонавты попытались выращивать в своих космо-оранжереях горох, кабачки, редиску, чеснок, огурцы, петрушку, а вместе с ними на борт взяли неприхотливый сорняк — резуховидку Таля.
И именно резуховидка стала первым растением, сумевшим зацвести вне планеты Земля.
Скромный белый цветочек
С мая по декабрь 1982 года на советском орбитальном научно-исследовательском комплексе «Салют-7» находились с миссией полковник Анатолий Березовой и бортинженер Валентин Лебедев. Им удалось провести более 300 исследований, в том числе и ботанических. Резуховидка (или по-научному арабидопсис) росла в герметичной камере “Фитон-3” с автономным искусственным источником света. Посеяли ее не в грунт, а в субстрат из агара, на 98% состоящий из воды, с помощью специальной пушки-сеялки.
Цветок рос небыстро, как и всё в космосе, но все же к августу 1982 года он порадовал экипаж первыми бутонами, часть из которых затем успешно раскрылась, и спустя 3 недели на побегах созрели первые семена. Скромный, но такой важный букет резуховидки Березовой и Лебедев преподнесли 19 августа 1982 года космонавту Светлане Савицкой, прибывшей в тот день на космическую станцию.
Кстати, Светлана Савицкая была первой женщиной-космонавтом, вышедшей на орбиту.
Эта новость не могла облететь весь мир: интернет к тому моменту еще не стал частью нашей повседневности. О букете в космосе было напечатано в апрельском номере журнале “Техника молодежи” за 1983 год.
На этом послужной список резуховидки не заканчивается: в 2009 году именно это растение помогло астронавтам NASA выяснить, что сила тяжести и гравитация практически не влияют на ориентацию корней. Ранее считалось, что сила тяжести определяет направление роста растений. Чтобы проверить гипотезу, астронавты посадили два одинаковых ростка резуховидки: одно в Космическом центре во Флориде, другое — на космической станции. В течение двух недель ученые сравнивали растения и поняли, что структура корней у космического и земного арабидопсиса была идентична.
В космосе не росли, но побывали
Были и другие зеленые «космонавты»: росли на Земле, но были отправлены с миссией в космическое путешествие. Дело в том, что ученые, наблюдавшие за эмоциональным состоянием космонавтов, быстро выяснили: садоводство благотворно влияет на их психоэмоциональный фон. Значит, цветы на МКС стоит выращивать не только в научных, но и в терапевтических целях. Правда, речь идет о 1980-х годах: с космическим садоводством тогда не клеилось. Поэтому ЦУП принял решение отправлять на станцию тюльпаны и каланхоэ.
Роберт Циммерман пишет, что космонавты называли росток «древом жизни» и следили за тем, чтобы во время сеансов связи с Землей он был всегда виден на экране.
Взлеты и падения космического садоводства
В 2003 году в журнале «Air & Space» вышла статья Роберта Циммермана «Groing Pains» («Боли роста»). В ней описывается опыт выращивания льна советскими космонавтами на станции «Салют – 1». Семена льна проклюнулись успешно, но побеги получились слабыми, с мелкими листьями, и цветов от них ученые так и не дождались. Первый космический лен предполагалось изучить подробно уже на Земле, но случилась трагедия:: в результате разгерметизации капсулы на пути домой все члены этой космической экспедиции погибли, а вместе с ними и растения.
Считается, что система полива Oasis была несовершенна, потому и побеги льна были нежизнеспособны.
Сегодня растения в космосе растут не в почве, а на гидропонике, причем разработкой новых гидропонических материалов занимаются сразу несколько научно-исследовательских институтов мира. Процесс посадки отлажен: семена помещают в закреплённые на горизонтальной поверхности ёмкости с искусственным субстратом. В капсуле или оранжерее создаются все условия для вентиляции. Для полива используют воду или специальную питательную жидкость, которая подается в космический «грунт» автоматически. А в европейском модуле МКС астронавты предпочитают поливать свои растения вручную: выдавливают воду прямо в субстрат из небольшого шприца. О подробностях можно прочитать в статье “The Utilization of Plant Facilities on the International Space Station—The Composition, Growth, and Development of Plant Cell Walls under Microgravity Conditions” (ссылка)
А что же с циннией?
Скотт Келли, «отец» той самой космической циннии, сделал очень много для того, чтобы его подопечная расцвела. Семена были посажены в ноябре 2015 года, но когда появились первые ростки, система полива дала сбой, у цинний затопило корни, от чего развилась плесень — угроза не только для цветов, но и для самих астронавтов, ведь на станции воздушная система замкнутая, проветрить помещение невозможно.
Победить плесень было получено Скотту Келли. Он установил над грядкой вентилятор, срезал заплесневелые участки и начал пристально следить за своими питомцами. Но вот беда: из-за агрессивной вентиляции растения начали сохнуть. Нужно было откорректировать режим полива. Скотт сообщил на Землю, что растение надо бы поливать почаще, но ему отказали: по расписанию полив запланирован только 27 декабря. Келли возразил Центру управления полетами, сказав, что потом будет поздно, и что он, Скотт Келли, вправе отвечать за состояние своей космической циннии, как на Земле он отвечает за состояние газона перед домом. В итоге Келли нарушил предписание и стал сам решать, когда ему поливать его цветок. В итоге два ростка все же погибли от плесени, а остальные дали побеги и зацвели.
Пусть эта цинния оказалась не первым цветком в космосе, и опровержения не заставили себя ждать, но милая рождественская история тронула сердца многих землян. А ученых NASA она вдохновила на выращивание китайской капусты, салата-латука и даже помидоров.
Вот так космос продолжает дарить нам новые сильные эмоции. Как, кстати, и цветы! С Днем космонавтики всех!
