¿Cuánto tiempo le toma a un robot resolver un cubo de Rubik? El robot ha establecido un nuevo récord al resolver más rápido un cubo de Rubik. Speedcubing y speedcubers
La humanidad necesitaba todo el conocimiento recopilado por los científicos durante cientos de años para iniciar los vuelos espaciales. Y entonces el hombre se encontró nuevo problema- Para la colonización de otros planetas y los vuelos de larga distancia es necesario desarrollar un ecosistema cerrado, incluido el suministro de alimentos, agua y oxígeno a los astronautas. Llevar alimentos a Marte, que se encuentra a 200 millones de kilómetros de la Tierra, es caro y difícil; sería más lógico encontrar formas de producir productos que sean fáciles de implementar en vuelo y en el Planeta Rojo;
¿Cómo afecta la microgravedad a las semillas? ¿Qué vegetales serían inofensivos si se cultivaran en suelos ricos en metales pesados en Marte? Cómo montar una plantación a bordo. astronave? Los científicos y astronautas llevan más de cincuenta años buscando respuestas a estas preguntas.
La ilustración muestra al cosmonauta ruso Maxim Suraev abrazando plantas en la instalación de Lada a bordo de la Estación Espacial Internacional, 2014.
Konstantin Tsiolkovsky escribió en “Los objetivos de la astronomía”: “Imaginemos una larga superficie cónica o embudo, cuya base o amplia abertura está cubierta por una superficie esférica transparente. Está directamente frente al Sol y el embudo gira alrededor de su eje mayor (altura). En las paredes internas opacas del cono hay una capa de tierra húmeda con plantas plantadas en ella”. Entonces propuso crear artificialmente gravedad para las plantas. Se deben seleccionar plantas prolíficas, pequeñas, sin troncos gruesos y con partes no expuestas al sol. De este modo se puede dotar parcialmente a los colonizadores de sustancias biológicamente activas y microelementos, así como regenerar oxígeno y agua.
En 1962, el diseñador jefe del OKB-1, Sergei Korolev, se propuso la siguiente tarea: “Necesitamos comenzar a desarrollar el “Invernadero (OR) según Tsiolkovsky”, con enlaces o bloques que aumentan gradualmente, y debemos comenzar a trabajar en “ cosechas cósmicas”.
Manuscrito de K.E. Tsiolkovsky “Álbum de viajes espaciales”, 1933.
La URSS lanzó el primer satélite artificial Tierra el 4 de octubre de 1957, veintidós años después de la muerte de Tsiolkovsky. Ya en noviembre del mismo año, el mestizo Laika fue enviado al espacio, el primero de los perros que debían abrir el camino al espacio para las personas. Laika murió por sobrecalentamiento en sólo cinco horas, aunque el vuelo estaba previsto para una semana; para ese tiempo habría suficiente oxígeno y comida.
Los científicos han sugerido que el problema surgió debido a una orientación determinada genéticamente: la plántula debe extenderse hacia la luz y la raíz, en la dirección opuesta. Mejoraron el Oasis y la siguiente expedición puso en órbita nuevas semillas.
La cebolla ha crecido. Vitaly Sevastyanov informó a la Tierra que las flechas habían alcanzado entre diez y quince centímetros. “¿Qué flechas, qué arco? Lo entendemos, esto es una broma, les dimos guisantes, no cebollas”, dijeron desde la Tierra. El ingeniero de vuelo respondió que los astronautas habían cogido dos bulbos de casa para plantarlos más allá de lo previsto y tranquilizó a los científicos: casi todos los guisantes habían germinado.
Pero las plantas se negaron a florecer. En esta etapa murieron. La misma suerte aguardaba a los tulipanes que florecieron en la instalación Buttercup en el Polo Norte, pero no en el espacio.
Pero se podían comer cebollas, como lo hicieron con éxito los cosmonautas V. Kovalenok y A. Ivanchenkov en 1978: “Hiciste un buen trabajo. Quizás ahora nos permitan comer una cebolla como recompensa”.
Tecnología - juventud, 1983-04, página 6. Guisantes en la instalación Oasis.
En abril de 1980, los cosmonautas V. Ryumin y L. Popov recibieron la instalación "Malaquita" con orquídeas en flor. Las orquídeas están adheridas a la corteza de los árboles y en huecos, y los científicos creen que pueden ser menos susceptibles al geotropismo: la capacidad de los órganos de las plantas para ubicarse y crecer en una determinada dirección con respecto al centro. globo. Las flores se cayeron después de unos días, pero las orquídeas formaron nuevas hojas y raíces aéreas. Un poco más tarde, la tripulación soviético-vietnamita de V. Gorbatko y Pham Tuay trajeron consigo una Arabidopsis adulta.
Las plantas no querían florecer. Las semillas brotaron, pero, por ejemplo, la orquídea no floreció en el espacio. Los científicos necesitaban ayudar a las plantas a afrontar la ingravidez. Esto se logró, entre otras cosas, mediante estimulación eléctrica de la zona de la raíz: los científicos creían que el campo electromagnético de la Tierra podría influir en el crecimiento. Otro método implicaba el plan descrito por Tsiolkovsky para crear gravedad artificial: las plantas se cultivaban en una centrífuga. La centrífuga ayudó: los brotes se orientaron según el vector de la fuerza centrífuga. Finalmente los astronautas lograron su objetivo. Arabidopsis ha florecido en el Light Block.
A la izquierda de la imagen de abajo está el invernadero Fiton a bordo del Salyut 7. Por primera vez en este invernadero orbital, la especie rizoide Tal (Arabidopsis) ciclo completo desarrollo y dio semillas. En el centro está el "Svetoblok", en el que Arabidopsis floreció por primera vez a bordo del Salyut-6. A la derecha está el invernadero a bordo "Oasis-1A" en la estación Salyut-7: estaba equipado con un sistema de riego semiautomático dosificado, aireación y estimulación eléctrica de las raíces y podía mover los recipientes de vegetación con plantas en relación con el fuente de luz.
"Fiton", "Svetoblok" y "Oasis-1A"
Instalación "Trapecio" para estudiar el crecimiento y desarrollo de las plantas.
Conjuntos con semillas
Diario de vuelo de la estación Salyut-7, bocetos de Svetlana Savitskaya
En la estación Mir se instaló el primer invernadero automático del mundo, Svet. Los cosmonautas rusos realizaron seis experimentos en este invernadero en los años 1990-2000. Cultivaron lechugas, rábanos y trigo. En 1996-1997, el Instituto de Problemas Médicos y Biológicos de la Academia de Ciencias de Rusia planeó cultivar semillas de plantas obtenidas en el espacio, es decir, trabajar con dos generaciones de plantas. Para el experimento elegimos un híbrido de col silvestre de unos veinte centímetros de altura. La planta tenía un inconveniente: los astronautas necesitaban polinizar.
El resultado fue interesante: las semillas de la segunda generación llegaron al espacio e incluso brotaron. Pero las plantas crecieron hasta seis centímetros en lugar de veinticinco. Margarita Levinskikh, investigadora del Instituto de Problemas Médicos y Biológicos de la Academia de Ciencias de Rusia, dice que el magnífico trabajo de polinización de las plantas fue realizado por el astronauta estadounidense Michael Fossum.
Vídeo de Roscosmos sobre el cultivo de plantas en el espacio. A las 4:38 - plantas en la estación Mir.
En abril de 2014, la nave de carga Dragon de SpaceX entregó Veggie, una planta de cultivo de hortalizas, a la Estación Espacial Internacional, y en marzo, los astronautas comenzaron a probar la plantadora orbital. La instalación controla el suministro de luz y nutrientes. En agosto de 2015, en el menú de los astronautas había alimentos cultivados en microgravedad.
Lechuga cultivada en la Estación Espacial Internacional
Así podría ser una plantación en una estación espacial en el futuro.
En el segmento ruso de la Estación Espacial Internacional se encuentra un invernadero Lada para el experimento Plants-2. A finales de 2016 o principios de 2017 aparecerá a bordo la versión Lada-2. En estos proyectos trabaja el Instituto de Problemas Médicos y Biológicos de la Academia de Ciencias de Rusia.
La horticultura espacial no se limita a experimentos de gravedad cero. Para colonizar otros planetas, el hombre tendrá que desarrollarse agricultura en un suelo diferente al de la Tierra, y en una atmósfera que tiene una composición diferente. En 2014, el biólogo Michael Mautner cocinó espárragos y patatas en suelo meteorito. Para obtener un suelo adecuado para el cultivo, el meteorito se molía hasta convertirlo en polvo. Pudo demostrar experimentalmente que bacterias, hongos microscópicos y plantas pueden crecer en suelos de origen extraterrestre. El material de la mayoría de los asteroides contiene fosfatos, nitratos y, a veces, agua.
Espárragos cultivados en suelo de meteorito
En el caso de Marte, donde hay mucha arena y polvo, no será necesario triturar la roca. Pero surgirá otro problema: la composición del suelo. El suelo de Marte contiene metales pesados, cuya mayor cantidad en las plantas es peligroso para los humanos. Científicos holandeses han imitado el suelo marciano y, desde 2013, han cultivado en él diez cultivos de varios tipos de plantas.
Como resultado del experimento, los científicos descubrieron que el contenido de metales pesados en guisantes, rábanos, centeno y tomates cultivados en suelo marciano simulado no es peligroso para los humanos. Los científicos continúan estudiando las patatas y otros cultivos.
El investigador Wager Wamelink inspecciona plantas cultivadas en suelo marciano simulado. Foto: Joep Frissel/AFP/Getty Images
Contenido de metales de cultivos cosechados en la Tierra y en suelos simulados de la Luna y Marte
uno de tareas importantes es crear un ciclo cerrado de soporte vital. Las plantas reciben dióxido de carbono y desechos de tripulación, a cambio liberan oxígeno y producen alimentos. Los científicos han descubierto la posibilidad de utilizar como alimento el alga chlorella unicelular, que contiene un 45% de proteínas y un 20% de grasas y carbohidratos. Pero este alimento teóricamente nutritivo no es digerido por los humanos debido a su densa pared celular. Hay formas de resolver este problema. Las paredes celulares se pueden descomponer mediante métodos tecnológicos mediante tratamiento térmico, molienda fina u otros métodos. Puedes llevar contigo enzimas desarrolladas específicamente para la Chlorella, que los astronautas tomarán con la comida. Los científicos también pueden desarrollar chlorella transgénica, cuya pared puede ser degradada por enzimas humanas. Actualmente, la Chlorella no se utiliza para nutrición en el espacio, pero se utiliza en ecosistemas cerrados para producir oxígeno.
El experimento con Chlorella se llevó a cabo a bordo de la estación orbital Salyut-6. En la década de 1970, todavía se creía que estar en microgravedad no tenía ningún efecto sobre influencia negativa en cuerpo humano- había muy poca información. También intentaron estudiar el efecto en los organismos vivos utilizando chlorella, ciclo vital que dura sólo cuatro horas. Era conveniente compararla con la Chlorella cultivada en la Tierra.
El dispositivo IFS-2 estaba destinado al cultivo de hongos, cultivos de tejidos, microorganismos y animales acuáticos.
Desde los años 70 se llevan a cabo en la URSS experimentos con sistemas cerrados. En 1972, comenzó el trabajo del "BIOS-3", este sistema todavía está en vigor. El complejo está equipado con cámaras para el cultivo de plantas en condiciones reguladas. condiciones artificiales- fitotrones. Cultivaban trigo, soja, lechuga chufu, zanahorias, rábanos, remolachas, patatas, pepinos, acedera, repollo, eneldo y cebollas. Los científicos lograron lograr un ciclo cerrado de casi el 100 % en agua y aire y hasta un 50-80 % en nutrición. Objetivos principales Centro Internacional Sistemas ecológicos cerrados: estudiar los principios de funcionamiento de dichos sistemas de diversos grados de complejidad y desarrollar la base científica para su creación.
Uno de los experimentos más destacados que simulaba un vuelo a Marte y un regreso a la Tierra fue. Durante 519 días, seis voluntarios permanecieron en un complejo cerrado. El experimento fue organizado por Rocosmos y la Academia de Ciencias de Rusia, y la Agencia Espacial Europea se convirtió en socio. Había dos invernaderos "a bordo del barco": en uno crecían lechugas y en el otro guisantes. EN en este caso El objetivo no era cultivar plantas en condiciones espaciales, sino descubrir qué importancia tienen las plantas para la tripulación. Por lo tanto, las puertas del invernadero se sellaron con una película opaca y se instaló un sensor para registrar cada apertura. En la foto de la izquierda, Marina Tugusheva, miembro de la tripulación de Mars 500, trabaja con invernaderos como parte de un experimento.
Otro experimento a bordo del Mars-500 es GreenHouse. En el siguiente vídeo, el miembro de la expedición Alexey Sitnev habla sobre el experimento y muestra un invernadero con varias plantas.
La humanidad necesitaba todo el conocimiento recopilado por los científicos durante cientos de años para iniciar los vuelos espaciales. Y entonces el hombre se encontró con un nuevo problema: para la colonización de otros planetas y los vuelos de larga distancia, es necesario desarrollar un ecosistema cerrado, incluido el suministro de alimentos, agua y oxígeno a los astronautas. Llevar alimentos a Marte, que se encuentra a 200 millones de kilómetros de la Tierra, es caro y difícil; sería más lógico utilizar métodos de producción que sean fáciles de implementar en vuelo y en el Planeta Rojo;
¿Cómo afecta la microgravedad a las semillas? ¿Qué vegetales serían inofensivos si se cultivaran en suelos ricos en metales pesados en Marte? ¿Cómo montar una plantación a bordo de una nave espacial? Los científicos y astronautas llevan más de cincuenta años buscando respuestas a estas preguntas.
Konstantin Tsiolkovsky escribió en “Los objetivos de la astronomía”: “Imaginemos una larga superficie cónica o embudo, cuya base o amplia abertura está cubierta por una superficie esférica transparente. Está directamente frente al Sol y el embudo gira alrededor de su eje mayor (altura). En las paredes internas opacas del cono hay una capa de tierra húmeda con plantas plantadas en ella”. Entonces propuso crear artificialmente gravedad para las plantas. Se deben seleccionar plantas prolíficas, pequeñas, sin troncos gruesos y con partes no expuestas al sol. De este modo se puede dotar parcialmente a los colonizadores de sustancias biológicamente activas y microelementos, así como regenerar oxígeno y agua.
En 1962, el diseñador jefe del OKB-1, Sergei Korolev, se propuso la siguiente tarea: “Necesitamos comenzar a desarrollar el “Invernadero (OR) según Tsiolkovsky”, con enlaces o bloques que aumentan gradualmente, y debemos comenzar a trabajar en “ cosechas cósmicas”.
Manuscrito de K.E. Tsiolkovsky “Álbum de viajes espaciales”, 1933. Fuente
La URSS puso en órbita el primer satélite artificial de la Tierra el 4 de octubre de 1957, veintidós años después de la muerte de Tsiolkovsky. Ya en noviembre del mismo año, el mestizo Laika fue enviado al espacio, el primero de los perros que debían abrir el camino al espacio para las personas. Laika murió por sobrecalentamiento en sólo cinco horas, aunque el vuelo estaba previsto para una semana; para ese tiempo habría suficiente oxígeno y comida.
La huida de Belka y Strelka en agosto de 1960 fue más exitosa tanto para los perros como para los animales que los acompañaban: cuarenta ratones y dos ratas. Junto con esta “Arca de Noé”, los científicos soviéticos enviaron al espacio semillas de maíz, trigo, guisantes y cebollas. Todo el equipo descendió a la Tierra en un contenedor diseñado para futuros vuelos humanos. Pero esto no fue suficiente: los humanos tuvieron que empezar a cultivar en el espacio.
La perrita Laika, la primera perrita en órbita terrestre
En el libro "El espacio para los terrícolas", el piloto cosmonauta y miembro de la expedición Soyuz-3 Georgy Beregovoy escribió que es parte de la naturaleza humana sentirse involucrado en la naturaleza terrestre, sin importar dónde se encuentre: "Pero cuando te encuentras fuera de tu planeta natal , esto se percibe especialmente picante. Observe con qué entusiasmo y calidez los astronautas hablan sobre cómo se ve la Tierra desde la órbita. Bueno, si una parte del mundo viviente viaja con ellos en el vacío sin vida del espacio, entonces cuidar a los "compatriotas" se vuelve francamente tierno. Incluso cuando estos “compatriotas” son tallos verdes de guisantes comunes y corrientes. Por cierto, fue esta planta la que A. Gubarev y G. Grechko cultivaron en Salyut-4, y luego los participantes de la siguiente expedición, P. Klimuk y V. Sevastyanov, la plantaron nuevamente”.
La estación orbital Salyut 4, lanzada en 1974, contaba con una instalación Oasis para cultivar plantas en gravedad cero. Georgy Grechko escribió en el libro "Cosmonauta No. 34" que trabajar con el sistema fue uno de los experimentos más interesantes de su vuelo. La instalación era hidropónica, no había tierra, los guisantes debían germinar en una gasa empapada. Poco después de comenzar a trabajar con el Oasis, el cosmonauta notó que no entraba agua en una cubeta, mientras que en la otra fluía demasiado, lo que provocaba que los guisantes se pudrieran. De la instalación brotaron enormes gotas de agua, que Grechko persiguió con servilletas por la estación. Cortó la manguera y empezó a regar los guisantes a mano mientras jugueteaba con la máquina durante varias horas.
El astronauta admite que debido a su odio hacia la biología en la escuela, casi arruina un experimento. Consideró que los brotes se enredaban en la tela y crecían incorrectamente, y los liberó de la gasa, pero esto no sirvió de nada. Resultó que había confundido las raíces con los tallos.
El experimento se completó con éxito. Por primera vez en el espacio, las plantas han pasado de la semilla al tallo adulto de un guisante. Pero de 36 granos, sólo tres brotaron y crecieron.
"Oasis-1" en el Museo Memorial de la Cosmonáutica. Fuente
Los científicos han sugerido que el problema surgió debido a una orientación determinada genéticamente: la plántula debe extenderse hacia la luz y la raíz, en la dirección opuesta. Mejoraron el Oasis y la siguiente expedición puso en órbita nuevas semillas.
La cebolla ha crecido. Vitaly Sevastyanov informó a la Tierra que las flechas habían alcanzado entre diez y quince centímetros. “¿Qué flechas, qué arco? Lo entendemos, esto es una broma, les dimos guisantes, no cebollas”, dijeron desde la Tierra. El ingeniero de vuelo respondió que los astronautas habían cogido dos bulbos de casa para plantarlos más allá de lo previsto y tranquilizó a los científicos: casi todos los guisantes habían germinado.
Pero las plantas se negaron a florecer. En esta etapa murieron. La misma suerte aguardaba a los tulipanes que florecieron en la instalación Buttercup en el Polo Norte, pero no en el espacio.
Pero se podían comer cebollas, como lo hicieron con éxito los cosmonautas V. Kovalenok y A. Ivanchenkov en 1978: “Hiciste un buen trabajo. Quizás ahora nos permitan comer una cebolla como recompensa”.
Tecnología - juventud, 1983-04, página 6. Guisantes en la instalación “Oasis”
En abril de 1980, los cosmonautas V. Ryumin y L. Popov recibieron la instalación "Malaquita" con orquídeas en flor. Las orquídeas están adheridas a la corteza de los árboles y a los huecos, y los científicos creen que pueden ser menos susceptibles al geotropismo, la capacidad de los órganos de las plantas para ubicarse y crecer en una determinada dirección con respecto al centro del globo. Las flores se cayeron después de unos días, pero las orquídeas formaron nuevas hojas y raíces aéreas. Un poco más tarde, la tripulación soviético-vietnamita de V. Gorbatko y Pham Tuay trajeron consigo una Arabidopsis adulta.
Las plantas no querían florecer. Las semillas brotaron, pero, por ejemplo, la orquídea no floreció en el espacio. Los científicos necesitaban ayudar a las plantas a afrontar la ingravidez. Esto se logró, entre otras cosas, mediante estimulación eléctrica de la zona de la raíz: los científicos creían que el campo electromagnético de la Tierra podría influir en el crecimiento. Otro método implicaba el plan descrito por Tsiolkovsky para crear gravedad artificial: las plantas se cultivaban en una centrífuga. La centrífuga ayudó: los brotes se orientaron según el vector de la fuerza centrífuga. Finalmente los astronautas lograron su objetivo. Arabidopsis ha florecido en el Light Block.
A la izquierda de la imagen de abajo está el invernadero Fiton a bordo del Salyut 7. Por primera vez en este invernadero orbital, el rizoide de Thal (Arabidopsis) pasó por un ciclo de desarrollo completo y produjo semillas. En el centro está el "Svetoblok", en el que Arabidopsis floreció por primera vez a bordo del Salyut-6. A la derecha está el invernadero a bordo "Oasis-1A" en la estación Salyut-7: estaba equipado con un sistema de riego semiautomático dosificado, aireación y estimulación eléctrica de las raíces y podía mover los recipientes de vegetación con plantas en relación con el fuente de luz.
"Fiton", "Svetoblok" y "Oasis-1A"
Instalación "Trapecio" para estudiar el crecimiento y desarrollo de las plantas. Fuente
Conjuntos con semillas
Diario de vuelo de la estación Salyut-7, bocetos de Svetlana Savitskaya
En la estación Mir se instaló el primer invernadero automático del mundo, Svet. Los cosmonautas rusos realizaron seis experimentos en este invernadero en los años 1990-2000. Cultivaron lechugas, rábanos y trigo. En 1996-1997, el Instituto de Problemas Médicos y Biológicos de la Academia de Ciencias de Rusia planeó cultivar semillas de plantas obtenidas en el espacio, es decir, trabajar con dos generaciones de plantas. Para el experimento elegimos un híbrido de col silvestre de unos veinte centímetros de altura. La planta tenía un inconveniente: los astronautas necesitaban polinizar.
El resultado fue interesante: las semillas de la segunda generación llegaron al espacio e incluso brotaron. Pero las plantas crecieron hasta seis centímetros en lugar de veinticinco. Margarita Levinskikh, investigadora del Instituto de Problemas Médicos y Biológicos de la Academia de Ciencias de Rusia, afirma que el astronauta estadounidense Michael Fossum realizó un magnífico trabajo sobre la polinización de las plantas.
Vídeo de Roscosmos sobre el cultivo de plantas en el espacio. A las 4:38 - plantas en la estación Mir.
En abril de 2014, la nave de carga Dragon de SpaceX llevó a Veggie a la Estación Espacial Internacional y, en marzo, los astronautas comenzaron a probar la plantadora orbital. La instalación controla el suministro de luz y nutrientes. En agosto de 2015, se incluyeron en el menú de los astronautas verduras frescas cultivadas en microgravedad.
Lechuga cultivada en la Estación Espacial Internacional
Así podría ser una plantación en una estación espacial en el futuro.
En el segmento ruso de la Estación Espacial Internacional se encuentra un invernadero Lada para el experimento Plants-2. A finales de 2016 o principios de 2017 aparecerá a bordo la versión Lada-2. En estos proyectos trabaja el Instituto de Problemas Médicos y Biológicos de la Academia de Ciencias de Rusia.
La horticultura espacial no se limita a experimentos de gravedad cero. Para colonizar otros planetas, el hombre tendrá que desarrollar la agricultura en un suelo diferente al de la Tierra y en una atmósfera de composición diferente. En 2014, el biólogo Michael Mautner cultivó espárragos y patatas en suelo meteorito. Para obtener un suelo adecuado para el cultivo, el meteorito se molía hasta convertirlo en polvo. Experimentalmente pudo demostrar que en suelos de origen extraterrestre pueden crecer bacterias, hongos microscópicos y plantas. El material de la mayoría de los asteroides contiene fosfatos, nitratos y, a veces, agua.
Espárragos cultivados en suelo de meteorito
En el caso de Marte, donde hay mucha arena y polvo, no será necesario triturar la roca. Pero surgirá otro problema: la composición del suelo. El suelo de Marte contiene metales pesados, cuya mayor cantidad en las plantas es peligroso para los humanos. Científicos holandeses han imitado el suelo marciano y, desde 2013, han cultivado en él diez cultivos de varios tipos de plantas.
Como resultado del experimento, los científicos descubrieron que el contenido de metales pesados en guisantes, rábanos, centeno y tomates cultivados en suelo marciano simulado no es peligroso para los humanos. Los científicos continúan estudiando las patatas y otros cultivos.
El investigador Wager Wamelink inspecciona plantas cultivadas en suelo marciano simulado. Foto: Joep Frissel/AFP/Getty Images
Contenido de metales de cultivos cosechados en la Tierra y en suelos simulados de la Luna y Marte
Una de las tareas importantes es crear un ciclo cerrado de soporte vital. Las plantas reciben dióxido de carbono y desechos de tripulación, a cambio les dan oxígeno y producen alimentos. Los científicos probaron la posibilidad de utilizar como alimento el alga chlorella unicelular, que contiene un 45% de proteínas y un 20% de grasas y carbohidratos. Pero este alimento teóricamente nutritivo no es digerido por los humanos debido a su densa pared celular. Hay formas de resolver este problema. Las paredes celulares se pueden descomponer mediante métodos tecnológicos mediante tratamiento térmico, molienda fina u otros métodos. Puedes llevar contigo enzimas desarrolladas específicamente para la Chlorella, que los astronautas tomarán con la comida. Los científicos también pueden desarrollar chlorella transgénica, cuya pared puede ser degradada por enzimas humanas. Actualmente, la Chlorella no se utiliza para nutrición en el espacio, pero se utiliza en ecosistemas cerrados para producir oxígeno.
El experimento con Chlorella se llevó a cabo a bordo de la estación orbital Salyut-6. En la década de 1970 todavía se creía que estar en microgravedad no tenía ningún efecto negativo en el cuerpo humano: había muy poca información. También intentaron estudiar el efecto en los organismos vivos utilizando chlorella, cuyo ciclo de vida dura sólo cuatro horas. Era conveniente compararla con la Chlorella cultivada en la Tierra.
Fuente
El dispositivo IFS-2 estaba destinado al cultivo de hongos, cultivos de tejidos, microorganismos y animales acuáticos. Fuente
Desde los años 70 se llevan a cabo en la URSS experimentos con sistemas cerrados. En 1972, comenzó el trabajo del "BIOS-3", este sistema todavía está en funcionamiento. El complejo está equipado con cámaras para el cultivo de plantas en condiciones artificiales controladas: fitotrones. Cultivaban trigo, soja, lechuga chufu, zanahorias, rábanos, remolachas, patatas, pepinos, acedera, repollo, eneldo y cebollas. Los científicos lograron lograr un ciclo cerrado de casi el 100 % en agua y aire y hasta un 50-80 % en nutrición. Los principales objetivos del Centro Internacional de Sistemas Ecológicos Cerrados son estudiar los principios de funcionamiento de dichos sistemas de diversos grados de complejidad y desarrollar la base científica para su creación.
Uno de los experimentos más destacados que simularon un vuelo a Marte y un regreso a la Tierra fue el Mars-500. Durante 519 días, seis voluntarios permanecieron en un complejo cerrado. El experimento fue organizado por Rocosmos y la Academia de Ciencias de Rusia, y la Agencia Espacial Europea se convirtió en socio. Había dos invernaderos "a bordo del barco": en uno crecían lechugas y en el otro guisantes. En este caso, el objetivo no era cultivar plantas en condiciones cercanas al espacio, sino descubrir qué importancia tienen las plantas para la tripulación. Por lo tanto, las puertas del invernadero se sellaron con una película opaca y se instaló un sensor para registrar cada apertura. En la foto de la izquierda, Marina Tugusheva, miembro de la tripulación de Mars 500, trabaja con invernaderos como parte de un experimento.
Otro experimento a bordo del Mars-500 es GreenHouse. En el siguiente vídeo, el miembro de la expedición Alexey Sitnev habla sobre el experimento y muestra un invernadero con varias plantas.
Una persona tendrá muchas posibilidades de morir en Marte. Corre el riesgo de estrellarse durante el aterrizaje, congelarse en la superficie o simplemente no lograrlo. Y, por supuesto, morir de hambre. El cultivo de plantas es necesario para la formación de una colonia, y los científicos y astronautas están trabajando en esta dirección, mostrando ejemplos exitosos del cultivo de algunas especies no sólo en condiciones de microgravedad, sino también en suelos simulados de Marte y la Luna. Los colonos espaciales seguramente tendrán la oportunidad de repetir el éxito de Mark Watney.
Muchos cosmonautas intentaron cultivar plantas a bordo de una nave espacial. Nuestros habitantes de Kuban también cuidaron de sus amigos ecológicos. Ya hemos escrito sobre las investigaciones de Viktor Gorbatko y Pham Tuan, y ahora ofrecemos material sobre los experimentos de cultivo de plantas espaciales de Vitaly Sevastyanov y Anatoly Berezovoy.
G. Beregovoy habla de manera interesante sobre los primeros experimentos realizados por astronautas sobre el cultivo de guisantes en el libro "El espacio para los terrícolas":
“Es natural que una persona sienta su implicación en la naturaleza terrenal, sin importar dónde se encuentre. Pero cuando te encuentras fuera de tu planeta de origen, esto se percibe de forma especialmente aguda. Observe con qué entusiasmo y calidez los astronautas hablan sobre cómo se ve la Tierra desde la órbita. Bueno, si una parte del mundo viviente viaja con ellos en el vacío sin vida del espacio, entonces cuidar a los "compatriotas" se vuelve francamente tierno. Incluso cuando estos “compatriotas” son tallos verdes de guisantes comunes y corrientes. Por cierto, fue esta planta la que A. Gubarev y G. Grechko cultivaron en Salyut-4, y luego los participantes de la siguiente expedición, P. Klimuk y V. Sevastyanov, la plantaron nuevamente.
A bordo de la estación espacial hay instalación especial para cultivar plantas en condiciones de gravedad cero - "Oasis". Se crean condiciones normales para las plantas que hay en él y los astronautas vigilan y cuidan a sus mascotas verdes todos los días.
Sin datos fiables sobre cómo la ingravidez afecta el desarrollo de las plantas, los autores del experimento colocaron los granos en su "Oasis" al azar (por eso los primeros brotes no fueron importantes: de 36 granos, sólo 3 brotaron). En la Tierra, naturalmente, la raíz siempre va hacia el suelo, hacia abajo, y la plántula se dirige hacia la luz. Pero ¿qué pasa con un guisante en el espacio, donde no hay arriba ni abajo? ¿Dónde debería crecer?
Resultó que al guisante no se le dice lo que debe hacer por la gravedad, sino por la llamada orientación polar genéticamente incrustada en él: si la plántula se dirige hacia la luz, entonces la raíz ciertamente está en la dirección opuesta. Esto significa que solo hay que ayudar al guisante (orientarlo con anticipación para que la raíz toque el suelo y las plántulas se dirijan hacia la luz) y las plántulas están garantizadas. De lo contrario, la planta morirá.
La suposición de los científicos fue probada por la segunda expedición a Salyut-4. P. Klimuk y V. Sevastyanov pusieron en órbita el "Oasis" mejorado y el material de semillas. Dispuso los granos según las instrucciones. Y al décimo día, los biólogos preguntan a los astronautas: ¿cómo están las plantas allí?
"Todo está bien", informa tranquilamente V. Sevastyanov, "puedes recoger la cosecha: los brotes de cebolla ya han alcanzado los 10-15 cm".
- ¿Qué flechas, qué arco? - al principio se quedaron atónitos en la Tierra, pero rápidamente recobraron el sentido: - Lo entendemos, esto es una broma, les dimos guisantes, no cebollas.
"Teníamos semillas de guisantes, es cierto", el ingeniero de vuelo se apiadó de los biólogos, "pero nos llevamos dos cebollas de casa y las plantamos, por así decirlo, más allá de lo planeado". Casi todos los guisantes han brotado y ahora están creciendo. Entonces es posible vivir en el espacio.
Sin embargo, otros experimentos con plantas, realizados en vuelos más largos a bordo de la estación orbital Salyut-6, trajeron a los científicos muchas sorpresas nuevas. Los mismos guisantes, a pesar de las garantías de V. Sevastyanov de que es posible vivir en el espacio, por alguna razón no pudieron sobrevivir allí. Una y otra vez lo plantaron en el “jardín sobre las nubes”, las semillas brotaron, las plantas se desarrollaron normalmente y… murieron. No se produjeron semillas “espaciales”, aunque el cuidado de las plantas no solo fue meticuloso, sino que incluso… fue extremadamente cariñoso. Los astronautas jugueteaban todos los días en su "jardín", apreciando cada brote, pero el resultado fue el mismo: no se podían conservar. Algunos raquitismos crecían en la ingravidez...
Sin embargo, ni los científicos ni los cosmonautas se dieron por vencidos ni perdieron la esperanza”.
