Замкнутые экосистемы

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. Это изолированное помещение, в котором растут растения и живут люди — постоянно, месяцами не выходя наружу.

В БИОС-3 под 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%.

Космическая ферма есть и на МКС. Она называется Veggie. 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.

70 Вт уходит на LED подсветку, вентиляцию и электронику фермы. Астронавты вырастили три сорта салата, китайскую капусту, мизуну, кейл. Ещё вырастили циннию — не в салат, а для красоты. Сначала боялись, что урожай заражён патогенными микробами, но он оказался чистым. Астронавтам очень понравилось.

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 даёт растениям структуру и прочность, как кости — животным. В то же время он не имеет 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.