Космические оранжереи

При длительных космических полетах доставка на борт продуктов питания в больших количествах затруднена, существует также проблема регенерации кислорода и удаления продуктов жизнедеятельности человека. Поэтому, если эксперименты по выращиванию растений в условиях космоса будут успешными, многие вопросы по обеспечению длительных космических полетов будут разрешены. Когда человечество перейдет от околоземных к межпланетным полетам, на борту пилотируемых космических аппаратов наличие растений будет обязательным, и не только как источник питания, но и как элемент интерьера для психологической разгрузки космонавтов, на длительное время оторванных от земной среды обитания.

Актуальность темы: Работы над замкнутыми экологическими системами жизнеобеспечения (ЗЭСЖО) человека начались в нашей стране несколько десятилетий назад. Эти системы представляют собой сообщество растений, животных, микроорганизмов и самого человека, находящееся длительное время в состоянии динамического равновесия за счет биологического круговорота в самой системе. Хотя наземные модельные исследования давно доказали возможность организации таких систем, вопрос об их реализации на борту космических аппаратов долго оставался открытым. Так как растения станут обязательным элементом ЗЭСЖО, ученые много внимания уделяют изучению особенностей их развития в условиях невесомости. Сегодня налаженная система снабжения обеспечивает экипажи орбитальных станций полноценным питанием.

Создание искусственных экосистем на орбите и введение в них растительных сообществ необходимо для изменения техногенной среды, облагораживания атмосферы и обогащения рациона питания космонавтов. Поэтому изучение космических оранжерей является чрезвычайно актуальной проблемой, а их модернизация позволит создать полноценный модуль, имитирующий земные условия, при дальних космических полётах.

Задачи исследования:

· изучить историю создания космических оранжерей;

· изучить строение оранжерей;

· исследовать методы выращивания растений на орбите;

· изучить влияние микрогравитации на растения;

· вырастить в земных условиях растения на гидропонике.

Методы исследования: анализ информации из разных источников, обобщение материала, конструкция оранжереи в домашних условиях, выращивание растений на гидропонике.

Практическая часть:

1. Первые исследования проходили в октябре 2008. Для имитации опытов, проведенных в космической среде, мною было выбран сорт салата «Дубачек» для выращивания в земных условиях на гидропонике с использованием питательного раствора Кноппа. Исследование проходило в течении трёх недель. Первую неделю семена набухали. На седьмой день появился росток. В течение эксперимента растение выросло на 5 см и дало 3 листа.

2. Второе исследование проходило в декабре 2009. Исследование проходило в течении месяца. Мною выращивался сорт салата дубочек в 4-х экземплярах. В течении эксперимента растение выросло на 7 см и дало 5 листов, по форме напоминавшие уже большие листья салата.

3. В феврале 2010 года я начал работу над проектом «GH» (Green House), он представляет собой оранжерею в которой я в дальнейшем буду проводить исследования. Размеры оранжереи 30*30*55, в ней содержится: система зеркал, вентиляция и свет. В январе 2011 планируется первый эксперимент в оранжереи, в ней я буду выращивать: салат, редис, пекинскую капусту и помидоры.

Выводы

В данной работе были изучены факты о влиянии микрогравитации. Исследованы проявления микрогравитации через наблюдение явлений гравитропизма, циркумнатации, роста и репродукции.

В процессе выполнения исследовательской работы проанализированы факты по моделированию и созданию оранжерей на орбите, самые интересные эксперименты проводились на космической станции «Мир», в оранжерее «Свет». Оригинальный эксперимент проходил в 1996-1997 гг. в оранжерее «Свет». Первый этап - культивирование растений в течение полного цикла онтогенеза с отбором проб для получения биохимических, эмбриологических и прочих характеристик растений. Второй — выращивание растений в течение 41 суток с последующей заморозкой в жидком азоте для проведения биохимических исследований.

Проанализированы методы выращивания растений из семян на орбите, один из этих методов апробирован мною и дал положительные результаты. Метод гидропоники недостаточно хорош для получения высоких урожаев культур (из-за несбалансированного питания растений), которые можно включать в меню космонавта.

Имитация космических опытов на Земле - выращивание растений на гидропонике - показала возможность получения всходов. Затем растения салата росло и развивалось до стадии 3-х листьев. Однако объём биологической массы был недостаточен.

A.A Lyashenko
MBOU "Aerospace Lyceum Y. Kondratyuk, Russia,
Novosibirsk

SPACE GREENHOUSE

During prolonged space flight on board the delivery of food in large quantities is difficult, grocery stores over time can deteriorate, there is also the problem of regeneration of oxygen and removal of excreta. Therefore, if the experiments on the cultivation and maintenance of plants in space succeed, many questions to ensure the long-duration space flight would be partly resolved. When mankind moves from Earth to interplanetary missions, on board manned spacecraft availability of plants will be mandatory, not only as a source of food, but also as a means of psychological support of astronauts for long periods of time separated from familiar terrestrial habitats.