Вирощування мікрозелених рослин в умовах космічної станції
DOI:
https://doi.org/10.15407/knit2021.04.065Ключові слова:
вирощування рослин, експериментальний контейнер, мікрогравітація, мікрозелені рослини, суміш гідрогеля і почвиАнотація
Рослини необхідні для харчування людини, як в земних, так і в космічних польотах. Вирощування рослин у космічному польоті стало можливим завдяки розробці спеціального обладнання, так званих "космічних оранжерей", що забезпечують зростання і розвиток рослин на орбіті. У статті представлені дані експериментальних досліджень по підбору рослин, використовуваних в харчуванні людини на космічній станції, і типу субстрату для їх вирощування в умовах мікрогравітації. Показана можливість використання гідрогелю для акумуляції води в космічному польоті.
Показана можливість використання гідрогелю для акумуляції води в космічному польоті. Представлені позитивні результати вирощування рослин на суміші гідрогелю та грунту і особливо при додаванні в гідрогель біостимуляторів і органічних продуктів таких як банан, активоване вугілля, цукор і дистильована вода. Дано опис створеного авторами експериментального прототипу контейнера для вирощування рослин в космічних умовах, який був апробований в проведених експериментах.
Посилання
Ahmed E. M. (2015). Hydrogel: Preparation, characterization, and applications: A review. Adv. Res., 6, No 2, 105—121.
https://doi.org/10.1016/j.jare.2013.07.006
Berkovich Y. A., Krivobok N. M., Sinyak Y. Y., Smolyanina S. O., Grigoriev Y. I., Romanov S. Y., Guissenberg A. S. (2004). Developing a vitamin greenhouse for the life support system of the international space station and for future interplanetary missions. Adv. Space Res., 34, No 7, 1552—1557.
https://doi.org/10.1016/j.asr.2004.06.006
Dutcher F. R., Hess E. L., Halstead T. W. (1994). Progress in plant research in space. Adv. Space Res., 14, No 8, 159—171.
https://doi.org/10.1016/0273-1177(94)90400-6
Erohin A. N. (2006). Optimizacia sistemi osveshenia rastenii dlia konveiernoi cilindricheskoi salatnoi oranjerei kak komponenta SJO pilotiruemogo kosmicheskogo korablia: Autoref. kand. diss. Мoscow.
Hangarter R. P. (1997). Gravity, light and plant form. Plant, cell & environment, 20, No 6, 796—800.
https://doi.org/10.1046/j.1365-3040.1997.d01-124.x
Hoson T., Kamisaka S., Masuda Y., Yamashita M (1992). Changes in plant growth processes under microgravity conditions simulated by a three-dimensional clinostat. The botanical magazine= Shokubutsu-gaku-zasshi, 105, No 1, 53—70.
https://doi.org/10.1007/BF02489403
Kazemi F., Mohorko R. (2017). Review on the roles and effects of growing media on plant performance in green roofs in world climates. Urban Forestry & Urban Greening, 23, 13—26.
https://doi.org/10.1016/j.ufug.2017.02.006
Kordyum E. L. (1997). Biology of plant cells in microgravity and under clinostating. Int. Rev. Cytol., 171, 1—78.
https://doi.org/10.1016/S0074-7696(08)62585-1
Lai Y. H. A., Howe A. S. (2003). A kit-of-parts approach to pressure vessels for planetary surface construction. AIAA Space 2003 Conference & Exposition, Р. 6281.
https://doi.org/10.2514/6.2003-6281
Mammarella M., Vernicari P. M., Paissoni C. A., Viola N. (2019). How the Lunar Space Tug can support the cislunar station. Acta astronaut, 154, 181—194.
https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2018.04.032
Massa G. D., Dufour N. F., Carver J. A., Hummerick M. E., Wheeler R. M., Morrow R. C., Smith T. M. (2017). VEG-01: Veggie hardware validation testing on the International Space Station. Open Agriculture, 2, No 1, 33—41.
https://doi.org/10.1515/opag-2017-0003
Massa G. D., Newsham G., Hummerick M. E., Morrow R. C., Wheeler R. M. (2017). Plant pillow preparation for the veggie plant growth system on the international space station. Gravitational and Space Res., 5, No 1.
https://doi.org/10.2478/gsr-2017-0002
Massa G. D., Wheeler R. M., Morrow R. C., Levine H. G. (2016). Growth chambers on the International Space Station for large plants. VIII International Symposium on Light in Horticulture 1134, 215––222.
https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2016.1134.29
Montesano F. F., Parente A., Santamaria P., Sannino A., Serio F. (2015). Biodegradable superabsorbent hydrogel increaseswater retention properties of growing media and plant growth. Agriculture and agricultural science procedia, 4, 451—458.
https://doi.org/10.1016/j.aaspro.2015.03.052
Nelson M. (1997). Growing Super-Dwarf wheat in space station MIR. Life Support & Biosphere Sci, 4, No 3-4, 155—166.
Novikova N., De Boever P., Poddubko S., Deshevaya E., Polikarpov N., Rakova N., ... , Mergeay M. (2006). Survey of environmental biocontamination on board the International Space Station. Res. microbiology, 157, No 1, 5—12.
https://doi.org/10.1016/j.resmic.2005.07.010
Prince R. P., Knott III W. M. (1989). CELSS breadboard project at the Kennedy Space Center.
Samsonov N. M., Bobe L. S., Gavrilov L. I., Novikov V. M., Farafonov N. S., Grigoriev J. I., ... , Sinjak J. E. (2000). Long-duration space mission regenerative life support. Acta astronaut, 47, No 2-9, 129—138.
https://doi.org/10.1016/S0094-5765(00)00052-7
Seedhouse E. (2012). The Birth of the World’s First Commercial Astronaut Agency. Astronauts for Hire. Boston, MA: Springer.
https://doi.org/10.1007/978-1-4614-0520-7
Singh A., Sharma P. K., Garg V. K., Garg G. (2010). Hydrogels: A review. Int. J. Pharm Sci. Rev. Res., 4, No 2, 016.
Wheeler R. M. (2017). Agriculture for space: people and places paving the way. Open agriculture, 2, No 1, 14—32.
https://doi.org/10.1515/opag-2017-0002
Zheng H. Q., Han F., Le J. (2015). Higher plants in space: microgravity perception, response, and adaptation. Microgravity Sci. and Techn., 27, No 6, 377—386.
