Rostliny a květiny ve vesmíru. Co a jak se pěstuje na ISS

7. prosince 2020 sdělili astronauti ISS světu senzační zprávu: podařilo se jim vypěstovat ředkvičky. Jak biologové dosáhli takového úspěchu? Cítí se semena a klíčky dobře bez gravitace? Podívejme se na historii a rysy vesmírného zemědělství.

Význam růstu ve vesmíru

Čerstvá zelenina, ovoce, bylinky jsou základní lidskou stravou, nezbytnou pro vitalitu a zdraví. Astronautům na oběžné dráze Země jsou pravidelně posílány čerstvé bylinky, ovoce a zelenina, ale to nestačí. Snem obyvatel ISS je vlastní zeleninová zahrádka, zásobující celou posádku rostlinami.

Pěstování rostlin ve vesmíru je prospěšné nejen pro fyzické, ale i pro duševní zdraví astronautů. Jsou vystaveni nejrůznějším rizikům a čelí mimořádným situacím. Bylo prokázáno, že zahradničení zmírňuje stres, dodává pocit pohody a snižuje úzkost.

„Nic se nevyrovná vůni skutečné živé zeleně v království strojů,“ nadšeně poznamenal astronaut Don Pettit v rozhovoru.

Jak říkají vědci, vesmírné zemědělství je vstupenkou do budoucnosti lidstva. Po zvládnutí technologií zahradničení v nulové gravitaci je možné kolonizovat další planety. Živé rostliny jsou schopny plně poskytnout migrantům kyslík a čerstvé jídlo během dlouhého letu na Měsíc, Mars a další planety.

První rostliny, které létaly do vesmíru

Od počátku dobývání vesmíru doprovázely rostliny člověka v procesu zkoumání mimozemského prostoru.

Důležité! Jako první se do vesmíru dostala semena kukuřice. Suborbitální let se uskutečnil v roce 1946 na raketě V-2.

V roce 1960 experiment se opakoval. Tentokrát Zemi obletěla semínka pšenice, kukuřice, cibule, hrášku a řasy chlorella. Rostliny se dostaly na oběžnou dráhu společně s Belkou a Strelkou na kosmické lodi Sputnik v roce 1960.

Jedním z nejzajímavějších experimentů je přítomnost semen ve vesmíru. Studie probíhala v letech 2007-2008. Vědci chtěli identifikovat změny ve struktuře zrn po pobytu ve vesmíru a vyhodnotit jejich klíčení.

Semena rajčat, ředkvičky, ječmene, rýže, hořčice, nycandry a Arabidopsis byly opakovaně ve volném letu. Byly umístěny do speciálních kontejnerů a připevněny ke kůži ISS. Potom byla zrna přinesena na zem a zasazena. Všichni účastníci pokusu kromě rajčete prokázali vitalitu a vyklíčili.

První semena, která vyrostla ve vesmíru

V roce 2016 světový tisk uvedl, že Scott Kelly vypěstoval na Mezinárodní vesmírné stanici poprvé v historii lidstva květ hvězdnice-cínie.

Americký astronaut nebyl v tomto oboru průkopníkem. Výsledky prvních experimentů byly zveřejněny již v roce 1982, kdy sovětští kosmonauti pěstovali květiny na orbitální stanici Saljut 7.

Během 211 dnů kosmického letu provedla posádka vesmírné stanice více než 300 experimentů, včetně lékařských a biologických.

Hlavní studie zahrnovala kultivaci Arabidopsis (Talův rhizoid) v nulové gravitaci. Pro závod byla vybudována hermeticky uzavřená komora s 5 nádobami a světelným zdrojem. Místo zeminy byl použit agarový substrát s vysokým obsahem vody.

Stonky pomalu stoupaly, ale v srpnu 1982 byla rostlina pokryta poupaty a květy. Po 2 týdnech můra řepná uvolnila lusky se semeny.

Zajímavé! První kytice jemných bílých květů Arabidopsis byla předána kosmonautce Světlaně Savitské.

Na Zemi výzkum pokračoval. Vzorky přivezené z oběžné dráhy obsahovaly asi 200 semen. To znamená, že zástupci suchozemské vegetace mohou ve vesmíru projít celým cyklem – od semene k semenu. Později prováděli sovětští kosmonauti podobné experimenty s hrachem a pšenicí.

Varování! Rusové vypustili na oběžnou dráhu unikátní „vesmírnou rostlinu bavlny“. Dříve byla egyptská bavlna považována za nejcennější a nejdražší, jejíž délka vlákna dosáhla 7 cm. Na Salyut-7 byla vyvinuta odrůda s délkou vlákna 20 cm. Elitní typ bavlny se nyní pěstuje v Uzbekistánu.

Nedávno čínští astronauti jako první pěstovali brambory na Měsíci. Stalo se tak v roce 2019 na sondě Chang’e-4, která byla vržena na zemský satelit. Během experimentu se „vylíhla“ bavlna, brambory a řepka.

Problémy pěstování ve vesmíru

Pěstování rostlin v mimozemském prostoru není snadné. Zahradníci astronautů každý den překonávají spoustu obtíží:

• Žádná gravitace. Z tohoto důvodu květina nechápe, jakým způsobem má růst. Řešením problému je umělé světlo, na které jsou stonky přitahovány.
• Je nemožné zalévat obyvatele kosmické zahrady, vodní koule se rozptýlí různými směry. Palubní skleníky jsou vybaveny dávkovaným poloautomatickým zavlažovacím systémem.
• Kosmické záření vedoucí k mutaci a poškození DNA. Nyní jsou květiny vysazeny ve speciálních krabicích chráněných před zářením.
• Nedostatek kvetení u hrášku, cibule a kapusty. Problém byl vyřešen změnou podmínek pěstování.
• Poruchy přenosu tepla, ke kterým dochází při špatném větrání v omezeném prostoru. Řešením je nucená umělá ventilace.

Astronauti vysvětlují, že obtíží je spousta a ne všechno lze překonat. Někdy se dějí věci, které se nedají vysvětlit. Jak řekla doktorka biologických věd Galina Nechitailo, v historii ruských biologických experimentů existuje neobvyklá skutečnost.

Ženšenové buňky zůstaly na vesmírné stanici dlouhou dobu, ale příliš se nevyvíjely. Když astronauti šli na Zemi, zapomněli si vzít ženšen. Další posádka zjistila, že kultura je nejen živá, ale že se zvýšila 6krát!

Kde se ve vesmíru pěstují rostliny?

Četné experimenty ve vesmíru ukázaly, že semena v otevřených nádobách klíčí, ale nenesou ovoce. Biologové se proto zaměřili na uzavřené miniskleníky. Hlavním ruským vývojem je dnes komplex Lada a Lada-2, který se nachází v ruském sektoru Mezinárodní vesmírné stanice, ve kterém rostou:

• sója;
• ječmen;
• hrach;
• ředkvičky;
• brambory;
• zakrslá pšenice.

Plánují se pokusy s rajčaty, sladkou paprikou a trpasličí pšenicí. Hlavní cíle experimentů:

• Studium reakce rostlin na letové podmínky.
• Bezpečnost pojídání jedlých plodů 2., 3. generace.
• Analýza produktivity plodin.
• Vývoj metod čištění a dezinfekce plodin.
• Monitoring patogenů a jejich vliv na plodiny.

Zajímavě! V srpnu 2015 astronauti ISS poprvé v historii vesmíru pěstovali a jedli listy římského salátu.

Technologie vesmírného zemědělství se neustále zdokonalují. Skleník Veggie, který vyvinuli američtí vědci, se od Lady liší svými pohyblivými stěnami. Stahují se, zatímco klíček je malý, a zvětšují se, jak sazenice roste. Komplex je vybaven LED lampami v červených, zelených a modrých tónech.

Astronauti poprvé úspěšně pěstují ředkvičky

Nedávno, 7. prosince 2020, zasáhla svět ohromující zpráva. Astronauti pracující na palubě ISS pěstovali ředkvičky.

Dříve byli biologové schopni pěstovat zeleninu, ale nyní, v rámci programu Plant Habitat-02, vědci dosáhli úspěchu s kořenovou zeleninou.

Ředkvičky se pěstují ve vzduchotěsné komoře APH vybavené systémem Veggie, který rostlinám dodává tekutinu. Speciální senzory monitorují úroveň vlhkosti a teploty a růst sazenic lze sledovat pomocí videokamer.

Pro pokus byla vybrána okopanina pro schopnost dozrát za 27-28 dní. Pokud se podaří zavést masovou produkci, mohly by se ředkvičky stát základem přirozené výživy obyvatel ISS.

Zajímavě! Vědci z Nizozemska sázejí zeleninu a bylinky do půdy podobné té na Marsu a Měsíci. Nasbírali již více než 10 sklizní hrášku, ředkviček, rajčat a bylinek.

Moderní biologové jsou ohledně produkce plodin mimo Zemi optimističtí. Aktivně se zkoumají nové technologie, které mohou posunout pěstování rostlin na novou úroveň.

Způsoby, jak zasadit zeleninovou zahradu bez půdy:

• Klasická hydroponie. Semena zasazená v tekutém živném roztoku.
• Technika odlivu a odlivu. Kořeny se pravidelně omývají vodou.
• Použití substrátů, které zadržují vlhkost.
• Aeroponie. Kořeny rostlin jsou ve vzduchu, do kterého se stříkají malé kapky živného roztoku.
• Antroponie. Živinami pro zelené „cestující“ jsou odpadní produkty členů posádky.

Většina metod byla úspěšně vyzkoušena na Zemi. Například na antarktické stanici Neumayer-Station III vybavili němečtí vědci skleník metodou aeroponie. Pěstují rajčata, okurky, bylinky a papriky a proces řídí pomocí technologie.

Úspěchy astronautů ISS inspirují vědce k dalšímu výzkumu a experimentování. V sázce je možnost kolonizovat Mars a Měsíc.

NASA připravuje program Artemis, jehož cílem je za 50 let vysadit lidi na družici Země. Plánují zřídit stálou lunární základnu do roku 2028. Dalším krokem je průzkum Rudé planety. Grandiózní plány jsou proveditelné, pokud astronauti dokážou zajistit stabilní sklizeň zeleniny a bylinek

Nejnovější články

Od 12. do 14. února 2025 bude Volgograd hostit vědeckou a praktickou konferenci Gazonforum, věnovanou aktuálním otázkám tvorby, údržby a provozu sportovních trávníků. Akce sdružuje přední odborníky, vědce, krajináře a zástupce sportovních organizací z celého Ruska.

V rámci VIII. Mezinárodního fóra krajinářského umění v Technoparku Skolkovo v Moskvě se od 5. do 6. prosince konala průmyslová výstava „zelené sféry“ GREEN ARROW EXPO.

Na území Technoparku bylo prezentováno zboží a služby v oblasti sadových a sadových úprav a také krajinného plánování a projektování.

Ve dnech 24. – 25. září 2024 se v Petrohradě na pozvání golfového klubu GORKI Golf & Resort – jediného celoročního golfového resortu v regionu Severozápad pro milovníky aktivního životního stylu a pohodlné rekreace každoročně koná akce Asociace agronomů na sportovních trávnících – „Polní den Greenkeeperů 2024“.

Asociace agronomů sportovních trávníků pořádá tato významná setkání profesionálů pro celou greenkeeperskou komunitu každoročně na konci golfové sezóny, pravidelně počínaje rokem 2021.