在太空中種植自己的糧食的夢想已經實現了巨大的飛躍。
而這一切都要歸功於一個聰明的新系統邁出的一小步。
在沒有重力、電磁場或陽光的情況下,你如何在太空中種植東西?
50多年來,來自不同國家的科學家一直在盡最大努力解決這一問題。
有些實驗甚至有些成功。
但現在,我們第一次有了在太空中一次種植大量蔬菜的方法。
都在管子裡了。
“維生素太空溫室”是他們所說的“Vitacikl-T”--一種鈦管裝置,允許傳送帶系統在國際空間站上種植蔬菜。
它是在2016年俄羅斯失去自己的“拉達”溫室之後研發的:它的改良版隨後進入軌道,然後與進步號航天器一起爆炸。
該結構由一個帶有六個根部模組的旋轉滾筒組成。
種植在第一個模組中進行,然後在四天後進行另一個模組,以此類推。
在24天內,你會在第一個模組中收穫一次,在模組被重新裝滿新種子之前,收集到的模組就會被收集起來。
手術是一個週期進行的,每44-66天進行一次,目前,這種型別的設定比其他任何外國製造的太空花園都能產生更大更好的效果。
這裡的另一項發明是鈦多孔管系統,它像動脈一樣穿透人造土壤,以便攜帶水。
俄羅斯原子能公司特殊非核材料部門負責人馬克西姆·謝弗代亞耶夫表示:“你不能只給太空中的植物澆水:溪流會變成水滴,向四面八方飛去。如果你使用毛細管結構,水會慢慢從毛孔中滲出,直接流到植物的根部。”
當土壤置換系統中缺乏足夠的水分時,就會產生流量,這是由壓力感測器測量的。
當土壤變得太乾時,計算機會發送更多的水。
目前,該計劃只種植萵苣,其目的也是為了增加宇航員的太空飲食的多樣性。
但在未來潛在的太空殖民期間,太空溫室的想法應該變得不可或缺,因為預計對水和氧的自主封閉生態系統的需求將變得特別高。
太空農場?
事實上,俄羅斯宇航員已經成功地在軌道上種植了許多植物。
早在1960年,隨著第二艘飛船貝爾卡和斯特雷卡這兩隻著名的狗一起被送到那裡,第一批種子就被送到了那裡。
種子對微重力有何反應?
這些收穫可以安全食用嗎?
這對植物的DNA有影響嗎?
所有這些問題(甚至更多)導致了今天的實驗型別,這些實驗應該會給我們帶來我們未來無疑需要的高科技自主系統。
就目前而言,增長本身是在一個相當緊湊的設定中進行的,就像國際空間站美國部分的那個,直到最近,還有俄羅斯的那個系統。
宇航員謝爾蓋·普羅科皮耶夫解釋說:“在失重狀態下生長有兩種方式。植物要麼附著在表面上,纏繞在表面上,要麼傾向於某種光源,這完全取決於它們的型別。”
這些植物是用水培方式種植的。
水和營養素是自動供給的,儘管到目前為止,一些宇航員使用注射器和管子直接進入基質手動進行這一過程。
然而,以這種方式做到這一點的道路是艱難的。
1974年,在“薩魯特4號”軌道站上,有一個名為“綠洲”的水培裝置。
宇航員喬治·格雷奇科正試圖用這種方式種植豌豆。
那裡沒有土壤,豌豆只能透過浸透的網生長。
工作開始後不久,巨大的水滴就開始從系統中洩漏出來,格雷奇科不得不用餐巾紙追趕它們。
他最終切斷了軟管,並手動澆水。
綠洲-1號
然而,這並不是唯一的問題。
在他的書“宇航員第34號”中,他承認他在學校裡對生物學的憎恨幾乎讓他付出了整個實驗的代價。
他認為嫩芽被困在布里,生長不正確,於是把它們從網中解救了出來。
原來他把根和莖搞混了。
儘管如此,實驗還是圓滿結束了。
豌豆開始了從種子到莖的迴圈。
但在36粒種子中,只有3粒成功生長。
為什麼?
科學家們認為這是由遺傳特性決定的,這取決於地球的方位:芽總是朝向光線,而莖總是朝向相反的方向。
模仿地球。
在考慮到這一因素後,對設定進行了修改,並將新的種子送入軌道,並取得了全面的成功。
但這些植物不會開花,就像1980年發生的那樣,蘭花在離開太空之前就已經開花了。
再過幾天,花就會落下來,儘管新葉還在繼續生長,就像根一樣。
隨後,一種關於地球磁場正在發揮作用的理論融合在一起。
奧列格·阿爾特米耶夫/Roscosmos。
宇宙學之父康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基描述了這個問題的解決方案。
他制定了一項建立人工引力場的計劃,包括在離心機中種植植物。
可行的解決方案早在1933年就已經存在。
離心機確實起到了幫助作用:芽苗根據離心力的向量旋轉。
實驗成功地培育了擬南芥和巖白菜。
奧列格·阿爾特米耶夫/Roscosmos
在成功之後,宇航員繼續將種子帶到太空,成功地種植了洋蔥、小麥、生菜、捲心菜和其他植物-以及在開闊的空間這樣做。
在2007-2008年間,有一項名為“Biorisk”的實驗,實驗包括芥菜籽、大米、西紅柿、蘿蔔、酵母、巖白菜和尼桑德拉,它們在國際空間站的一個集裝箱裡生長了13個月。
自20世紀80年代以來,法律一直允許食用太空培養的菌種,當時科學家們在研究這種培養過程的影響後,首次確定了它們的安全性。