Вероятность однажды обнаружить на Луне или Марсе зеленых человечков ничтожно мала. Чего нельзя сказать о зеленых обитателях с корнями и листьями, которые, возможно, и окажутся первыми колонистами.

Исследователи из Университета штата Аризона продемонстрировали возможность выращивания растений для нужд космонавтов гидропонным методом. Команда ученых построила прототип «лунного парника» в Лаборатории экстремальных климатических условий. Он представляет собой конструкцию из труб длиной около 5 с половиной метров, которые могут стать частью предполагаемой лунной базы. Вся система будет размещаться под лунной поверхностью, чтобы защитить растения (и собирающих урожай астронавтов) от солнечной радиации, космических лучей и микрометеоритов.

Покрытый оболочкой модуль может быть свернут до размеров диска диаметром 1,2 метра, предназначенного для межпланетных перелетов. В состав модуля входят натриевые газоразрядные лампы с водяным охлаждением и протяженные конверты, заполненные семенами, которые готовы прорасти в гидропонных условиях.

«Мы можем развернуть модуль, и уже через 10 минут вода начнет поступать к лампам», — говорит Фил Седлер (Phil Sadler), глава Sadler Machine Co — компании, спроектировавшей и построившей «лунный парник». «И уже через 30 дней у вас будут свежие овощи», — утверждает он.

«Вы можете рассматривать этот парник как роботизированный механизм, который вырабатывает растительную пищу, кислород и пресную питьевую воду», — говорит Джин Джакомелли (Gene Giacomelli), главный исследователь проекта. Несмотря на то, что система строится вокруг живых растений, а не на базе стали и кремния, которые привычно ассоциируются с роботами, — она включает в себя все те же компоненты, общие для любой роботизированной системы. В числе этих компонентов датчики для сбора информации, алгоритмы анализа данных и системы повышения производительности, разработанные Роберто Фурфаро (Roberto Furfaro) и Муратом Касирой (Murat Kacira).

«Мы бы хотели, чтобы система могла работать самостоятельно, — говорит Касира. — Но при этом необходимо разработать удаленную систему поддержки принятия решений, которая позволит оператору на Земле вмешаться в работу парника. Система сможет автономно анализировать данные и делать прогнозы, но мы хотели бы иметь доступ к данным и управлению».

Аналогичным образом работает система производства пищевых продуктов на Южном полюсе, разработанная учеными из Сельскохозяйственного центра Университета штата Аризона. Эта система, компоненты которой были также спроектированы и построены компанией Sadler Machine, поставляет свежие продукты для полярников, которые фактически отрезаны от внешнего мира на протяжении шести-восьми месяцев. Кроме свежих овощей, зеленые растения обеспечивают немалую психологическую поддержку ученым, которые зимуют на станции. «Там всего 5 процентов влажности, и все, что достается на долю обоняния — это запах дизельного топлива и человеческих тел», — говорит Седлер. Но теперь исследователи могут ощущать запах свежих овощей и цветов, наблюдая живые зеленые растения, которые нарушают монотонность тысяч квадратных километров снега и льда вокруг крошечного островка, полностью созданного руками человека.

Сотрудники лаборатории в университете Аризоны обеспечивают бесперебойную работу «полярного сада» при помощи технологий удаленного наблюдении и управления, отрабатывая приемы, которые могут быть впоследствии использованы на Луне или других планетах.

Эффективное использование ресурсов столь же важно на полюсе, как и в космосе. Десятки 1000-ваттных газоразрядных ламп производят много тепла, которое отводится при помощи водного охлаждения и используется для обогрева станции.

Углекислый газ для прототипа «лунного парника» подается из специальных резервуаров, но в реальных условиях дыхание астронавтов вполне способно удовлетворить запросы растений. Точно также влагу для растений можно было бы получать из мочи космонавтов, а освещение натриевыми лампами можно заменить оптоволоконным кабелем, проводящим свет с поверхности к размещенным внизу растениям.

Растения в «лунном парнике», общая зеленая масса которых составляет около 100 килограмм, способны ежесуточно обеспечивать приблизительно 53 литра питьевой воды и 340 грамм кислорода, израсходовав 100 киловатт электроэнергии и 450 грамм углекислого газа.

Исследования финансируются NASA, но немалая часть затрат пришлась и на долю Sadler Machine Co.

Космос — не единственная враждебная среда, которую растения могут колонизировать при помощи «лунных парников». Джакомелли полагает, что гидропонные системы могут помочь выращивать высококачественные растительные продукты в условиях больших городов, что позволит снизить затраты на транспортировку и подавать к столу только самые свежие овощи. «Эта идея столь же захватывающая, как создание растительной колонии на Луне», — говорит ученый.

По сообщению UANews