Овощная ферма в Антарктике пригодна для колонизации Луны и Марса

Москва, 17:32, 26 Авг 2019, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.

Проект EDEN ISS представляет результаты новой концепции теплицы для будущих космических миссий.

Будущее производство продуктов питания в пустынных и холодных регионах, а также в неблагоприятных условиях будущих космических миссий на Луну и Марс, стимулирует исследования в рамках антарктического тепличного проекта EDEN ISS, который возглавляет Немецкий аэрокосмический центр Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR).

Исследователь DLR Пол Забель провел один год на вечных льдах, выращивая овощи при искусственном освещении и без почвы. Он был там в качестве члена зимующей бригады на антарктической исследовательской станции Neumayer III Института Альфреда Вегенера, чтобы протестировать процессы выращивания в условиях, неблагоприятных для растений и людей.

23 августа 2019 года команда EDEN ISS представила результаты проекта. Исследователи были удивлены тем, что им удалось потратить гораздо меньше энергии, чем ожидалось, и был получен такой большой урожай, который явно улучшил самочувствие и настроение зимующей команды.

Но рабочая нагрузка, необходимая для обслуживания и поддержки системы, должна быть значительно уменьшена, чтобы сэкономить драгоценное время для астронавтов в будущем. Эксплуатация антарктической теплицы в настоящее время продолжается и открыта для исследовательских групп по всему миру. Из результатов и опыта проекта EDEN ISS появилась новая концепция теплицы для Луны и Марса — развертываемая, компактная и пригодная для запуска с использованием ракеты Falcon 9.

«Для будущих долгосрочных космических полетов с экипажем потребуется местная пища. Компания EDEN ISS доказала возможность создания космической теплицы в Антарктике и тем самым продемонстрировала, что эта технология может также использоваться для производства продуктов питания на Луне и Марсе», — говорит Хансйорг Диттус, член правления DLR по космическим исследованиям и технологиям. «Представляемая в настоящее время концепция космической теплицы является ценным фундаментом, на котором мы хотим развивать дальнейшие исследования».

Достаточно еды для экипажа из шести человек

«В течение одного года в Антарктике наша теплица ясно продемонстрировала, что в небольшом помещении может быть произведено достаточно пищи, чтобы дополнить рацион будущей команды из шести человек примерно одной третью свежеприготовленных продуктов», — говорит руководитель проекта EDEN ISS Даниэль Шуберт из Института космических систем DLR.

«В целом, мы произвели 268 килограммов продуктов питания на площади всего 12,5 квадратных метров за 9,5 месяцев, включая 67 килограммов огурцов, 117 килограммов салата и 50 килограммов томатов», — говорит Забель. «Вкус и запах свежих овощей произвели неизгладимое впечатление на зимующую команду и, несомненно, положительно повлияли на настроение команды в течение длительного периода изоляции».

Этот проект также исследуется с психологической точки зрения.

Потребляемая мощность теплицы во время миссии в Антарктике в среднем составляла 0,8 киловатта на квадратный метр площади культивирования и, следовательно, была меньше половины предполагаемой ранее суммы для космических теплиц — 2,1 киловатта на квадратный метр.

«Это важный аспект для космических операций и дает нам уверенность в будущем этой идеи», — говорит Шуберт.

Для выращивания растений требовалось в среднем три-четыре часа в день.

«Операция и техническое обслуживание тепличных технологий занимало около двух третей времени. Оставшаяся треть была необходима для посева, сбора урожая и ухода за растениями. Для будущей космической теплицы рабочая нагрузка должна быть значительно уменьшена, чтобы сэкономить драгоценное время астронавтов», — приходят к выводу исследователи.

Кроме того, для экспериментов требовалось около четырех-пяти часов в день. Система культивирования в аэропонике — с использованием искусственного света, эффективных питательных растворов и полностью без почвы — позволяет растениям процветать. Некоторые насосы периодически создавали проблемы, и биопленки в резервуарах с питательными веществами были неожиданно прочными, но это было исправлено.

Новая концепция теплиц для Луны и Марса

В результате ученые проекта EDEN ISS разработали новую концепцию дизайна для космической теплицы. Эта теплица предназначена для запуска с использованием ракеты Falcon 9. Ее развертываемая структура предоставит астронавтам необходимое пространство для выращивания пищи на Луне или Марсе.

«Площадь культивирования составит около 30 квадратных метров и, следовательно, почти в три раза больше площади, используемой в антарктическом контейнере для теплицы. Эта система позволит выращивать около 90 килограммов свежих продуктов в месяц, что соответствует половине нормы свежих овощей в день на каждого астронавта в команде из шести человек», — объясняет Шуберт.

Эта концепция также может быть объединена с системой биофильтрации (C.R.O.P.), целью которой является обработка биоразлагаемых отходов и мочи с целью получения готового раствора удобрения для выращивания растений. Это сделало бы концепцию теплицы почти полностью биорегенеративной системой жизнеобеспечения будущих мест обитания на Луне. Эта концепция является основой для дальнейших исследований.

Теплица пробуждена от пульта дистанционного управления

После возвращения ученых в Германию антарктическая оранжерея была первоначально переведена в «спящий режим». Это было сделано после работ по техническому обслуживанию команды DLR на всех системах в январе 2019 года. Контейнер был полностью реконструирован. В начале мая исследователи вывели систему из спящего режима с помощью пульта дистанционного управления, и она запустилась. Ранее созданный посев начал процветать.

«Этот шаг был использован для тестирования другого сценария космического полета, в котором потенциальная теплица пребывает до того, как астронавты и операции запускают ее с помощью дистанционного управления», — говорит Шуберт. «Испытательный запуск был полным успехом. Теперь действующая зимняя команда AWI продолжает работу теплицы при сильной поддержке со стороны центра управления в Бремене, где мы контролируем как можно больше на расстоянии. Процедуры, разработанные в прошлом году в настоящее время доказывают свою ценность в минимизации рабочей нагрузки экипажа и максимально упрощают процессы».

НАСА отправляет семена салата

Теплица EDEN ISS также открыта для других исследовательских групп по всему миру, которые хотят проводить эксперименты по выращиванию растений в Антарктике.

«Будучи одним из первых новых партнеров по сотрудничеству, НАСА прислало нам семена салата. Эти семена, которые также выращиваются на Международной космической станции, сейчас процветают на нашей антарктической станции», — добавляет Шуберт.

Новости о проекте также можно найти на каналах EDEN ISS в Facebook и Instagram, а также через хэштег #MadeInAntarctica в Twitter. Информацию о проекте можно найти на странице проекта EDEN ISS.

Живые изображения из антарктической теплицы можно посмотреть на веб-сайте проекта EDEN ISS.