Зачем это нужно?
Любители научной фантастики не единственные, кто мечтает участвовать в колонизации других планет. Ученые так же организовывают многочисленные научно-исследовательские проекты, направленные на определение возможности создания приемлемых условий жизни на других планетах, астероидах. Так, учитывая растущие потребности человечества в полезных ресурсах для своего выживания, разрабатываются проекты (пусть еще фантастические) колонизации Марса, освоения астероидов. Кроме того, в дальних полетах требуется обеспечить систему жизнеобеспечения экипажа во время пути. Необходимым условием перелета и колонизации объектов Солнечной системы, является обеспечение космонавтов свежими овощами и фруктами, выращенными в теплицах. Можно ли выращивать растения на астероидах?
«Колонизации новых земель присуща человеку» — сказал Джакомо Сертини, научный сотрудник отдела растений, почвы и экологических наук (DiPSA) в Университете Флоренции, Италия. — «Таким образом, расширяется наш кругозор, а перемещение людей и производство продуктов питания в пути может быть необходимым в будущем».
Опыты в космосе
Выращивание растений в космосе
Недавно американцы заявили о пилотируемом полете на астероиды, весь мир заявляет о необходимости колонизации Марса. Все это потребует организации выращивания растений на корабле или на другой планете. В NASA хотят выяснить, как кормить исследователей в длительных полетах на Луну, Марс или на астероиды. Опыты по выращиванию растений в условиях космоса проводит Европейское Космическое Агентство. Эксперимент WAICO может помочь ученым выяснить, как выращивать зерновые культуры в условиях космического корабля для будущих космонавтов при длительных космических путешествиях.
Выращивать растения можно на астероидах
Опыты по выращиванию растений были проведены еще на станции «Мир». Тогда были высажены крошечные семена быстро растущей горчицы. Семена проросли в условиях невесомости, завершив первый важный шаг на пути к воспроизводству последующих поколений растений в космосе. «Впервые растения были выращены из семян в космосе и получены новые семена, которые оказались жизнеспособны» — говорит Мэри Масгрейв из Университета штата Луизиана, руководившая экспериментом.
Понимание того, как растения будут выживать, и размножаться в условиях невесомости и повышенного радиоактивного фона — важная цель России и США в освоении дальнего космоса. Растения, предположительно, будет сопровождать космонавтов в любой длительной миссии, таких как путешествие на Марс или в полетах к астероидам. Растения в длительном полете предоставляет свежие продукты питания, восстанавливают сточную воду и насыщенный углекислотой воздух. Кроме того, растения способны обеспечить столь необходимую психологическую поддержку людям, ограниченных в течение многих месяцев в тесных и стерильных помещениях.
Требования к почвам
На Земле пять факторов работают вместе в формировании почвы: материнская порода, климат, рельеф, время и биоты (флора и фауна конкретного региона). Именно этот последний фактор, является предметом дискуссий среди ученых.
Краткое определение почвы подразумевает среду, которая дает возможность роста для растений. Сертини утверждает, что почва – это материал, который содержит информацию об ее экологической истории, и что присутствие жизни не является необходимостью. Поэтому возникают жаркие споры о возможности выращивания растений в грунте таких объектов Солнечной системы как Луна, крупные астероиды, которые не сформировали полноценную почву с участием биотов.
На Луне, слой твердых пород покрыт слоем сыпучего мусора. Процессы выветривания на Луне включают в себя изменения, созданные метеоритами, а так же солнечным ветром, который взаимодействует непосредственно с поверхностью. Те же процессы присущи астероидам.
Возможности аэропоники
Аэропоника — выращивание культур без почвы
Некоторые ученые, однако, считают, что выветривания недостаточно, и что присутствие жизни является неотъемлемой частью любой почвы. Но, многие ученые уверены, что беспочвенное сельское хозяйство – это не фантастика. Аэропоника, как называется беспочвенной процесс выращивания, подразумевает рост растений в воздухе или туманной среде без почвы и очень ограниченным количеством воды. То есть, почва не является необходимым условием для выращивания растений. Есть две основные предпосылки для современных способов ведения сельского хозяйства, первый из которых вода, а второй — питательные вещества для растений. На Земле очень широко используются стимуляторы роста растений, для их успешного роста и плодоношения.
Использование этого метода для выращивания растений в космосе приведет к сокращению количества воды, которая просто бесценна во время длительного полета к астероидам, а в свою очередь увеличивает полезную нагрузку. Выращенные таким способом культурные растения в теплицах на астероидах будут источником питьевой воды и кислорода для космических экипажей. Это делает затею освоения, к примеру, астероидов не такой фантастической, как это представляется вначале. По крайне мере, один из проблемных вопросов дальних перелетов решен.
