Rusi smislili nov način za uzgoj povrća u svemiru

Oleg Artemjev/Roskosmos
Svemirska pšenica, grašak, crni luk i salata – snovi o plantažama u svemiru postali su za korak bliži ostvarenju. Kako? Sve zahvaljujući novom uređaju.

Kako se u svemiru može uzgajiti bilo što: bez gravitacije, Zemljinog elektromagnetskog polja i Sunčeve svjetlosti? Već više od 50 godina znanstvenici iz različitih zemalja razbijaju glavu pokušavajući riješiti taj problem. Dio eksperimenata dao je rezultate, dio je propao. Ali prvi put se pojavila mogućnost da se neprekidno istovremeno uzgaja velika količina povrća.

Tajna je u cjevčicama

"Vitaminski svemirski stakleni vrt". Tako izumitelji tepaju uređaju "Vitacikl-T" načinjenom od titanskih cjevčica, koji omogućava da se u formatu pokretne trake na Međunarodnoj svemirskoj postaji uzgaja povrće. Uređaj je napravljen nakon što je Rusija 2016. godine izgubila vlastiti svemirski vrt "Lada". Tada njegova modificirana verzija nije uspjela stići do orbite, raspavši se zajedno s teretnim brodom "Progres".

Novu konstrukciju čini valjak od šest korijenskih modula koji se okreće. Prvo se biljke siju u jedan modul, četiri dana kasnije u sljedeći i tako dalje. 24 dana kasnije stiže prinos u prvom modulu, on se pokupi i sije se novo sjeme. Sve operacije se izvode ukrug, ciklus rasta traje od 44 do 66 dana. Zasad ovaj "stakleni vrt" zahvaljujući svojoj konstrukciji proizvodi više povrća nego svi drugi strani modeli.

Još jedan izum je sustav od titanskih šupljikavih cjevčica koje prolaze kroz umjetno tlo kao krvni sudovi i opskrbljuju ga vodom.

"U svemiru ne možete samo tako zalijevati biljku. Struja vode bi se pretvorila u kapi koje bi se razletjele na sve strane. A ako vodu puštate kroz kapilarnu strukturu korijenskog modula, ona se polako probija kroz pore i stiže do korijenja biljaka", objašnjava Maksim Ševerdjajev, načelnik odjela za specijalne nenuklearne materijale i tehnologije Visokotehnološkog znanstveno-istraživačkog instituta za neorganske materijale.

U slučaju nedostatka vlage u umjetnom tlu počinje rasti pritisak kojeg bilježe senzori. Kada tlo postane previše suho, pokazatelj dostiže maksimum i računalo sustavu daje signal da počne s davanjem vode.

Zasad je planiran samo uzgoj salate. To je način da se ishrana kozmonauta učini raznovrsnijom. Ali smatra se da bi ideja svemirskog vrta mogla postati posebno aktualna kada prilikom dugih letova i vanzemaljske kolonizacije bude potrebno zatvoriti autonomni ekosustav s vodom, hranom i kisikom.

Farma u svemiru?

U stvari, ruski kozmonauti su već uspjeli u orbiti da uzgoje dosta biljaka. Prvo sjeme je odneseno u svemir još u drugom "Sputniku" 1960. godine zajedno s Bjelkom i Strjelkom. Kako na sjemenje utječe mikrogravitacija? Je li sigurno jesti svemirske plodove? Je li se DNK biljaka transformira u uvjetima van Zemlje? Svi ti eksperimenti trebali su utvrditije li takav autonoman sustav moguć.

Istina, uzgoj bilja se odvija u vrlo malim vrtovima, kakav se nalazi u američkom segmentu MSP-a, a donedavno se nalazila i u ruskom. To znači da dosad nije bilo govora o većim količinama.

"U bestežinskom stanju biljke mogu rasti na dva načina. Ili se pričvrste za neku površinu i pružaju se po njoj ili se kreću prema svjetlu, sve ovisi od tipa biljke", objašnjava kozmonaut Sergej Prokopjev. "Biljke se obično uzgajaju sustavom hidroponije. U posude s umjetnim supstratom pričvršćene na horizontalnoj podlozi sije se sjeme i stvaraju se uvjeti da kroz kapsulu ili vrt struji zrak."

Voda ili hranjiva tekućina obično se daju automatski, mada i danas neki kozmonauti to rade ručno pomoću šprica i cjevčice direktno u supstrat. Ali i do takve tehnologije put je bio dug.

1974. godine u orbitalnoj stanica "Salut-4" nalazio se hidroponski uređaj "Oaza". Kozmonaut Georgij Grečko pokušao je u njemu uzgajati grašak. Zemljišta nije bilo, grašak je trebao rasti na gazi. Ubrzo poslije početka rada iz uređaja su počele "bježati" ogromne kapi vode koje je Grečko morao juriti po stanici s maramicama. Odsjekao je crijevo i počeo ručno zalijevati grašak.

To, međutim, nije bio jedini problem. U svojoj knjizi "Kozmonaut br. 34" on priznaje da zamalo nije uništio eksperiment, jer je, slabo poznajući biologiju, smatrao da se biljke upliću u tkaninu, da rastu nepravilno i oslobodio ih je gaze. To, naravno, nije pomoglo, jer je, naime, korijenje pomiješao sa stabljikama.

Uprkos tome, eksperiment je bio uspješan. Grašak je prošao čitav ciklus: od sjemena do odrasle biljke. Ali od 36 zrna izrasle su samo 3. Zašto? Znanstvenici su smatrali da se radi o genetski urođenoj orijentaciji biljaka u odnosu na Zemlju, što znači da se biljka pruža prema svjetlu, a korijen ide u suprotnom smjeru.

Imitacija Zemlje

Kada je taj čimbenim uzet u obzir, uređaj je unaprijeđen, u orbitu su poslana nova sjemena i iz skoro svih su izrasle biljke. Ali odbijale su procvijetati. Tako je bilo i s orhidejama u cvijetu koje su donešene 80-ih. Poslije nekoliko dana u orbiti cvijeće je otpalo, mada je novo lišće nastavilo rasti, kao i zračno korijenje. Tada se pojavila teorija da magnetsko polje Zemlje predstavlja odlučujući čimbenik.

Kako se taj problem može riješiti opisao je otac kozmonautike Konstantin Ciolkovski u svojom radovima mnogo desetljeća ranije. On je napravio plan za stvaranje umjetne gravitacije tako što će se biljke uzgajati u centrifugi. To znači da je praktično rješenje tog problema postojalo još 1933. godine. Centrifuga je pomogla i biljke su počele se počele usmjeravati duž vektora centripetalne sile. Tokom tog eksperimenta u orbiti su procvjetale Arabidopsisthaliana.

Nakon toga kozmonauti su u svemir nosili dosta sjemenja. Uspješno su uzgajali luk, pšenicu, salatu, kupus i druge kulture. I to čak i u otvorenom svemiru. 2007.-2008. godine proveden je eksperiment "Biorizik", u kojem su sjemena slačice, riže, rajčice, rotkvice, ječma, Arabidopsis thaliana i Nicandra physalodes 13 mjeseci držana na vanjskom okviru MSP-a. Nisu izdržala samo sjemena rajčice, dok su sva ostala po povratku na Zemlju zadržala klijavost.

Još od 80-ih godina dozvoljena je ishrana biljkama uzgojenim u orbiti. Tada su znanstvenici na Zemlji proučili svemirske plodove i uvjerili se da su neškodljivi za čovjeka.

Još više zanimljivih priča i videa na Facebook stranici Russia Beyond:

Ova stranica koristi kolačići. Ovdje za više informacija

Prihvatite kolačiće