L'astronaute Scott Kelly au milieu du système Veggie avec une salade cultivée sur l'ISSPour se sentir bien, une personne n'a pas besoin de beaucoup: un sommeil sain, de l'exercice physique, une bonne nutrition et quelques autres choses. La nutrition est l'un des facteurs critiques. Et ce facteur devient encore plus important lorsqu'il s'agit du bien-être d'une personne en orbite. En orbite depuis plusieurs mois, les astronautes devraient recevoir une nutrition de haute qualité avec un contenu équilibré en nutriments, y compris en vitamines. Eh bien, la meilleure façon d'obtenir des vitamines est d'inclure des légumes et des fruits frais dans votre alimentation.
La situation avec les fruits n'est pas très bonne (bien qu'ils montent de temps en temps sur l'ISS), mais les astronautes reçoivent désormais régulièrement des légumes. De plus, les experts de la NASA développent un programme de culture de plantes directement sur l'ISS (une partie du programme a déjà été mis en œuvre) ou à bord d'un vaisseau spatial qui vole, par exemple, vers Mars. Le voyage vers la planète rouge prendra plusieurs mois, mais il ne sera pas possible de livrer des produits de la Terre au navire, comme cela se fait pour les astronautes à bord de l'ISS. Par conséquent, les scientifiques sont arrivés à la conclusion que nous devrions apprendre à cultiver certains produits directement sur le navire.
Le programme «fermes dans l'espace» est développé par une équipe de chercheurs du
John Fitzgerald Kennedy Space Center (Floride, USA).
Il convient de noter que le régime alimentaire des astronautes devrait inclure des légumes frais qui n’ont commencé à parler qu’en 2014-2015. Avant cela, les personnes en orbite ne recevaient que des produits déshydratés de surgélation, qui doivent être préparés de manière spéciale pour pouvoir être mangés. Les astronautes ne se plaignent pas du goût, mais il faut penser qu'en plus d'une telle nourriture, ils veulent autre chose. Soit dit en passant, le coût de la nourriture pour les voyageurs dans l'espace est très élevé. Compte tenu de la livraison en orbite, le prix est d'
environ 20 000 $ par kg. C'est extrêmement cher, mais ça ne fonctionne pas différemment. Si vous faites pousser certains des produits déjà dans l'espace, vous pouvez économiser un peu.
Les premières expériences ont déjà donné de bons résultats: ils ont appris à faire pousser de la laitue à bord de l'ISS. Son goût était tout à fait acceptable. La croissance des plantes dans l'espace a été rendue possible grâce à un système spécial développé par la NASA.
Ce système s'appelle Veggie . Il a été livré pour la première fois à l'ISS en avril 2014. Et déjà en août 2015, des légumes verts frais cultivés en microgravité étaient inclus dans le menu des astronautes.
Et ce n'est pas le seul système de culture de plantes sur l'ISS. Par exemple, dans le segment russe de la Station spatiale internationale, la serre spatiale Lada fonctionne,
créée par des spécialistes de l'Institut des problèmes biomédicaux de l'Académie russe des sciences.
Outre Veggie et Lada, il y a d'autres développements. La NASA développe actuellement activement le projet
Advanced Plant Habitat (APH), qui crée un autre système pour faire pousser des plantes dans des conditions de microgravité. Extérieurement, le système est similaire à un micro-ondes plusieurs fois plus grand. À l'intérieur, il y a un microclimat que les experts peuvent contrôler. En particulier, il est possible de modifier la teneur en oxygène, nutriments, remplacer certains nutriments par d'autres.
Le nouveau système s'est bien montré: les scientifiques ont déjà réussi à cultiver Arabidopsis, une espèce proche du chou. Un ensemble de LED est utilisé comme éclairage. Un ordinateur spécial gère tout, car il est assez difficile pour une personne de contrôler tous les indicateurs, et si nous parlons du fonctionnement d'un tel système en orbite, les astronautes n'ont tout simplement pas le temps de prêter beaucoup d'attention à la ferme spatiale.
Selon les développeurs , APH est le "frère aîné de Veggie". Le système informatique décrit ci-dessus peut ajuster automatiquement le microclimat pour la croissance de divers types de plantes. Bientôt, Veggie sera remplacé par ce système, dont la livraison est prévue lors des prochains vols vers l'ISS. L'une des tâches des scientifiques impliqués dans le développement de l'APH est de cultiver certaines espèces de plantes en orbite, d'obtenir leurs graines, de les livrer à la Terre, de les faire repousser, d'obtenir des graines, d'envoyer des graines à l'ISS. A la station, ces graines recevront à nouveau des plantes qui seront soigneusement étudiées. Ainsi, les experts veulent savoir si les graines et les plantes résisteront au transit entre l'ISS et la Terre avec une gravité en constante évolution.
Un des chefs de projet APH parle du principe du système (il est également illustré). Source: Daniel Oberhaus / Carte mèreEn plus de l'APH, les participants au projet développent d'autres systèmes dans lesquels certaines conditions spécifiques à l'ISS sont testées. Le Kennedy Space Center a créé plusieurs salles dans lesquelles, avec d'autres paramètres, vous pouvez contrôler l'humidité ou le niveau de dioxyde de carbone. Des plantes sont également cultivées dans ces salles pour vérifier comment leur croissance et leur développement se produisent dans des conditions différentes de celles terrestres (seule la gravité reste terrestre). Les plantes qui ont été cultivées sur l'ISS puis livrées à la Terre sont également étudiées ici. Vendredi dernier, les astronautes de l'ISS ont récolté
une autre récolte . Jusqu'à présent, ces expériences sont réussies, les plantes se sentent bien. Les astronautes, à eux seuls, obtiennent la quantité de légumes nécessaire à la nutrition - pour l'instant, ce n'est qu'une salade et du chou de Pékin.
On dirait donc du chou chinois cultivé sur Terre, avec la répétition des conditions de l'ISSUn point intéressant: en orbite, en microgravité, le goût d'une personne est émoussé. Par conséquent, pour tirer plus de plaisir de la nourriture, les astronautes ont besoin d'aliments contenant plus d'épices, de sel et d'autres composants que sur Terre. C'est l'une des raisons pour lesquelles le chou de Pékin est cultivé sur l'ISS. Elle a un goût plus prononcé et plus prononcé que celui de la même salade. De plus, il croît rapidement et la quantité de nutriments qu'il contient est plus élevée que dans certains autres légumes.
La NASA étudie également les aspects à long terme de la croissance des plantes dans l'espace. Ceci est effectué par une équipe distincte de spécialistes dirigée par Ralph Fritsche. Selon lui, Veggie n'est que la première expérience d'une série de projets similaires. APH est une plateforme de recherche. Les scientifiques doivent comprendre ce qui se passera dans l'espace avec des plantes qui ont une longue série d '"ancêtres" qui ne connaissaient pas d'autres conditions que l'espace. Malheureusement, les scientifiques ne sont pas en mesure de reproduire la microgravité dans leurs laboratoires, mais tous les autres paramètres du microclimat de l'ISS peuvent être reproduits sans problème.
Quant à la microgravité, il est très important de vérifier la croissance et le développement des plantes dans de telles conditions, car ces conditions sont significativement différentes de celles terrestres. Par exemple, en microgravité, l'eau ne se comporte pas du tout comme elle le fait sur Terre. Sur la planète, l'humidité s'infiltre dans le sol, où les racines des plantes l'absorbent. Mais dans l'espace, vous ne pouvez pas arroser la même salade de la manière habituelle. L'eau se rassemblera simplement en boule et flottera dans les airs. Il y a des problèmes avec l'apport d'oxygène aux tissus végétaux. Ces problèmes sont progressivement résolus, et la NASA a déjà mis en œuvre un certain nombre de systèmes qui aident à modéliser ces caractéristiques de la microgravité sur Terre.
Parmi les autres solutions originales, les ingénieurs de la NASA ont suggéré d'utiliser un substrat en nylon spécial créé à l'aide d'une imprimante 3D. Il joue le rôle de sol. Le substrat a la forme d'un cube. Les graines sont situées dans la partie supérieure du cube, et l'eau pénètre dans les pores et est retenue dans le substrat. Le nylon est un composé hydrophile, de sorte que les molécules d'eau, "collant" aux molécules de nylon, ne sortent pas, l'humidité arrive là où elle est nécessaire. Les racines des plantes, pénétrant dans le cube, se ramifient et reçoivent de l'humidité en quantité nécessaire à la plante. Les scientifiques prévoient de tester le comportement de leur système en microgravité lors d'opérations spéciales. Avion de la NASA. Si l'expérience réussit, la ferme de nylon ira à l'ISS pour d'autres expériences. Des scientifiques de l'Université de l'Utah aident les ingénieurs de la NASA dans ce projet.
Le même système, selon Fritsche, convient à la culture de plantes sur Mars. Là, il sera encore plus facile de les cultiver que sur l'ISS, car il y a de la gravité sur la planète rouge. L'eau et les gaz s'y comportent de la même manière que sur Terre.
Désormais, la tâche principale des spécialistes est de parvenir à l'augmentation maximale de la masse des plantes par unité de temps, au moindre coût des ressources telles que l'eau et les nutriments. À l'avenir, la NASA est convaincue que les systèmes de type APH seront étendus aux stations orbitales et autres planètes. Les colons de Mars, par exemple, avec l'aide de fermes telles que l'APH pourront obtenir les légumes nécessaires à leur table. Le substrat des plantes, selon Fritsche, peut répéter le développement actuel - et les colons auront des imprimantes 3D.
Certes, il y a d'autres opinions. Ainsi, les scientifiques des Pays-Bas depuis 2013 mènent une expérience sur la croissance des plantes sur le sol, qui, selon eux, est similaire en structure et en composition au sol de Mars. Dans cet environnement, plus de dix cultures de différentes espèces végétales ont déjà été cultivées.
Il s'est avéré que la teneur en métaux lourds dans les tissus des plantes cultivées n'est pas dangereuse pour l'homme.
En général, le sujet des fermes spatiales devient de plus en plus pertinent, car les gens prévoient de voler non seulement vers Mars, mais aussi vers la Lune. Il y a aussi du sol ici, et si les mêmes Chinois ou Indiens extraient de l'hélium-3, alors ils devront fonder des colonies à long terme sur le satellite de la Terre. Les résidents de ces colonies auront également besoin de légumes frais pour la table.