Примерно к 2040-м человечество может достигнуть нового рубежа — Марса. Но почему космические агентства со всего мира тратят так много средств на изучение… Овощей? Портал theconversation.com разобрался в вопросе.
Иногда научные исследования выливаются в ценные практические открытия, от которых получают пользу даже обычные люди. Например, потребность NASA в компактной, легкой технологии для визуализации привела к изобретению компактных сенсоров камер, которые сегодня используются в смартфонах, веб-камерах, медицинских устройствах и многом другом. Тот блестящий, зеркальный материал, который помогает отражать тепло от зданий, техники и машин? Тоже технология NASA — она появилась как средство защиты космических аппаратов и астронавтов от колебаний температуры в космосе.
Точно так же и с выращиванием овощей в космосе. В течение следующих 10 лет планы космических агентств со всего мира могут улучшить жизнь на Земле, как прямым, так и косвенным образом.
Нынешняя еда для космонавтов преимущественно состоит из переработанных продуктов с долгим сроком хранения, которые либо берут с собой, либо доставляют грузовыми челноками на МКС. Единственный способ получить свежую еду — это произвести ее прямо на станции, но разводить животных там, по понятным причинам, не получится.
Для того, чтобы создать сбалансированную диету без необходимости принимать пищевые добавки, ученые уже давно занимаются разработкой растительных продуктов питания, насыщенных протеинами высокого качества. По задумке, ими должны стать овощи, которые можно выращивать и обрабатывать прямо в космосе; сорвал с грядки, съел — и получил оптимальный баланс важных аминокислот. Они также должны включать в себя и прочие аминокислоты, обычно содержащиеся в животных, вроде таурина и креатина.
Работа над улучшением овощей в этой сфере может повлиять на развитие сельского хозяйства на Земле, поскольку растительная диета в долгосрочной перспективе более рентабельна на планете, которой грозит суровый климатический кризис. К тому же, космические овощи способны исправить глобальное неравенство питательных веществ
Наконец, специалисты также исследуют текстуры и вкусы растительной еды, чтобы справиться с частой жалобой космонавтов на утомление от однообразной диеты. На протяжении десятилетий они жаловались, что чувство вкуса в космосе притупляется, и многие на МКС предпочитают острую пищу.
Но это только то, что касается пищевой ценности. Если рассматривать непосредственно сельское хозяйство, то нюанс космических растений в том, что они должны процветать в непривычном окружении. На Земле они опираются на гравитацию, чтобы понимать, в каком направлении растить корни, а в каком — побеги. На научном языке этот феномен называется «гравитропизм», но в космосе он не помогает растениям найти направление, из-за чего корни растут в разные стороны — невесомость воздействует на сигналы гормонов.
И это — лишь один из нюансов культивации растений, которые интересуют науку. Например, вода в невесомости становится липкой: она комкуется, потому что молекулы воды притягиваются друг к другу, а не расползаются в лужу. В отсутствие гравитации вода превращается в липкие комки влаги, которые льнут к поверхностям, вроде корней растений, и никуда не текут, поскольку их удерживает поверхностное натяжение.
Недостаток гравитации также нарушает конвекцию, что не позволяет газам естественным образом смешиваться в воде. Таким образом, доступность кислорода для корней растений ограничивается, а это приводит к гипоксии — кислородному голоданию. На Земле оно может возникнуть из-за перенасыщения почвы влагой в результате сильных осадков или подтопления.
Последний пункт интереса — колонизация других планет. На Луне и Марсе потенциальные колонисты не смогут месяцами или даже годами дожидаться грузовых рейсов с ресурсами. Поэтому растения рассматриваются не только как источник пищи. Прямо сейчас некоторые виды уже модифицировали таким образом, чтобы они вырабатывали протеины, которые вызывают реакцию иммунной системы — как вакцины.
