Космічна теплиця

Імовірність одного разу виявити на Місяці або Марсі зелених чоловічків мізерно мала. Чого не можна сказати про зелених мешканців з корінням і листям, які, можливо, і опиняться першими колоністами.

Дослідники з Університету штату Арізона продемонстрували можливість вирощування рослин для потреб космонавтів гідропонним методом. Команда вчених побудувала прототип «місячного парника» в Лабораторії екстремальних кліматичних умов. Він являє собою конструкцію з труб довжиною близько 5 з половиною метрів, які можуть стати частиною передбачуваної місячної бази. Вся система буде розміщуватися під місячною поверхнею, щоб захистити рослини (і астронавтів, які збиратимуть урожай) від сонячної радіації, космічних променів і мікрометеоритів. 

Покритий оболонкою модуль може бути згорнутий до розмірів диска діаметром 1,2 метра, призначеного для міжпланетних перельотів. До складу модуля входять натрієві газорозрядні лампи з водяним охолодженням і протяжні конверти, заповнені насінням, які готові прорости в гідропонних умовах. 

«Ми можемо розгорнути модуль, і вже через 10 хвилин вода почне надходити до ламп», - говорить Філ Седлер (Phil Sadler), голова Sadler Machine Co - компанії, котра спроектувала і побудувала «місячний парник». «І вже через 30 днів у вас будуть свіжі овочі», - стверджує він. 

«Ви можете розглядати цей парник як роботизований механізм, який виробляє рослинну їжу, кисень і прісну питну воду», - говорить Джин Джакомеллі (Gene Giacomelli), головний дослідник проекту. Незважаючи на те, що система будується навколо живих рослин, а не на базі сталі і кремнію, які звично асоціюються з роботами, - вона включає в себе всі ті ж компоненти, загальні для будь-якої роботизованої системи. У числі цих компонентів датчики для збору інформації, алгоритми аналізу даних і системи підвищення продуктивності, розроблені Роберто Фурфаро (Roberto Furfaro) і Муратом Касира (Murat Kacira).

«Ми б хотіли, щоб система могла працювати самостійно, - говорить Касира. - Але при цьому необхідно розробити віддалену систему підтримки прийняття рішень, яка дозволить операторові на Землі втрутитися в роботу парника. Система зможе автономно аналізувати дані і робити прогнози, але ми хотіли б мати доступ до даних і управління». 

Аналогічним чином працює система виробництва харчових продуктів на Південному полюсі, розроблена вченими з Сільськогосподарського центру Університету штату Арізона. Ця система, компоненти якої були також спроектовані і побудовані компанією Sadler Machine, поставляє свіжі продукти для полярників, які фактично відрізані від зовнішнього світу протягом шести-восьми місяців. Крім свіжих овочів, зелені рослини забезпечують чималу психологічну підтримку вченим, які зимують на станції. «Там є лише 5 відсотків вологості, і все, що дістається на долю нюху - це запах дизельного палива і людських тіл», - говорить Седлер. Але тепер дослідники можуть відчувати запах свіжих овочів і квітів, спостерігаючи живі зелені рослини, які порушують монотонність тисяч квадратних кілометрів снігу і льоду навколо крихітного острівця, повністю створеного руками людини. 

Співробітники лабораторії в університеті Арізони забезпечують безперебійну роботу «полярного саду» за допомогою технологій віддаленого спостереженні та управління, відпрацьовуючи прийоми, які можуть бути згодом використані на Місяці або інших планетах. 

Ефективне використання ресурсів настільки ж важливо на полюсі, як і в космосі. Десятки 1000-ватних газорозрядних ламп виробляють багато тепла, яке відводиться за допомогою водяного охолодження і використовується для обігріву станції. 

Вуглекислий газ для прототипу «місячного парника» подається із спеціальних резервуарів, але в реальних умовах дихання астронавтів цілком здатне задовольнити запити рослин. Так само вологу для рослин можна було б отримувати з сечі космонавтів, а освітлення натрієвими лампами можна замінити оптоволоконним кабелем, який проводить світло з поверхні до розміщених унизу рослинам. 

Рослини в «місячному парнику», загальна зелена маса яких становить близько 100 кілограм, здатні щодоби забезпечувати приблизно 53 літри питної води та 340 грам кисню, витративши 100 кіловат електроенергії і 450 грам вуглекислого газу. 

Космос - не єдина вороже середовище, яку рослини можуть колонізувати за допомогою «місячних парників». Джакомеллі вважає, що гідропонні системи можуть допомогти вирощувати високоякісні рослинні продукти в умовах великих міст, що дозволить знизити витрати на транспортування і подавати до столу тільки найсвіжіші овочі. «Ця ідея настільки ж захоплює, як створення рослинної колонії на Місяці», - говорить вчений.