Аида Думышева Эксперимент на борту шаттла «Атлантис» в 1989 году показал, что растения в космосе могут нормально развиваться, но теряют чувство направления. Тогда учёные из Университета штата Мичиган выяснили, что ростки кукурузы, проросшие в темноте в условиях микрогравитации, были здоровы, но почти половина из них выросла искривлённой, с хаотично направленными корнями и побегами.
В ходе миссии STS-34 астронавт Шеннон Люсид заморозила в жидком азоте контейнеры с пятидневными ростками. Последующий анализ показал, что их физические параметры – вес и гормональный фон – практически не отличались от контрольных образцов, выращенных на Земле. Главным отличием стала дезориентация: растения не понимали, где «верх» и «низ».
На Земле направление роста задаёт гравитропизм – способность растений ощущать гравитацию и направлять корни вниз, а побеги вверх. В условиях орбитального полёта, где царит свободное падение, этот механизм не работает. Исследователи ещё тогда пришли к выводу, что для успешного культивирования растений в космосе необходимо найти замену гравитационному вектору.
Более поздние исследования показали, что растения способны адаптироваться и использовать другие ориентиры, в первую очередь свет, чтобы направлять рост не только побегов, но и корней. Учёные также обнаружили, что разные части растения задействуют собственные метаболические стратегии для приспособления к невесомости.
Сегодня эти знания применяют на Международной космической станции. В оранжерее Veggie семена изначально располагают так, чтобы направить рост корней в питательный субстрат. В рамках другого проекта, XROOTS, тестируют методы гидропоники и аэропоники – выращивания без почвы, что также решает проблему ориентации корневой системы.
Опыт, полученный за десятилетия, лёг в основу амбициозного проекта по созданию лунных ферм. NASA совместно с космическими агентствами Канады и Германии разрабатывает наземный прототип сельскохозяйственного модуля для будущей лунной базы. Предполагается, что растения не только обеспечат астронавтов пищей, но и станут частью замкнутой системы жизнеобеспечения, производя кислород и перерабатывая воду.
Сами авторы исследования 1989 года отмечали его ограничения: эксперимент длился всего пять дней, проходил в полной темноте и с небольшим количеством образцов. Тем не менее именно он впервые чётко обозначил одну из ключевых проблем космического растениеводства, пути решения которой инженеры находят до сих пор.
