19 ноября 2018 года немецкий авиационно-космический центр (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt; DLR) запускает в космос с базы ВВС в Калифорнии спутник с двумя биосистемами выращивания карликовых томатов

Цель проекта – проверить, как семена прорастают в космосе и растения продолжают вегетацию на околоземной орбите высоте 600 километров.

Биосистемы включают включающие теплицы, семена карликовых томатов, одноклеточные водоросли и синтетическую мочу, то есть растения должны расти, благодаря преобразованию мочи в раствор удобрений. Миссия призвана показать, как биологические системы жизнеобеспечения могут использоваться для снабжения людей продовольствием во время долгосрочных космических путешествий.

Спутник «Eu: CROPIS» имеет приблизительно один кубический метр в размере и весит 230 килограммов с его биологической полезной нагрузкой.

«В этом проекте DLR еще раз продемонстрировала его системный опыт в проектировании и строительстве спутников», - говорит Ханджорг Диттус, член Исполнительного совета DLR по космическим исследованиям и технологиям. Спутник будет отделяться от ракеты-носителя Falcon 9 через 35 минут после запуска на своей орбите. Немецкий центр космических операций DLR (GSOC) в Оберпфаффенхоэне, который будет контролировать спутник, ожидает первого радиоконтакта примерно через полтора часа после запуска.

Название спутника «Eu: CROPIS» означает ««Euglena и комбинированное регенеративное производство органических продуктов в космосе». «Эта миссия направлена на то, чтобы показать, что моча может быть преобразована в питательные вещества даже в условиях лунной и марсианской гравитации», - говорит Йенс Хаусладж из Института аэрокосмической медицины DLR в Кельне.

космическая теплица

Внутри спутника расположены две оранжереи, каждая из которых поддерживается как замкнутая система. Основными элементами этих систем являются биофильтр и зеленые водоросли (Euglena gracilis). Биофильтр состоит из камеры объемом 400 миллилитров, заполненной лавовыми камнями. Бактерии оседают на этих пористых камнях и внутри них, преобразуя мочу в удобрения в цикле движения воды. Полученный питательный раствор используется для культивирования томатов. Это, так сказать, индикатор того, что наш эксперимент успешно проходит в космосе».

Одноклеточная Euglena gracilis, также известная как «зеленые водоросли» перенесена в космос в виде зеленого раствора 500 миллилитров, также играет ключевую роль в системе. Во-первых, водоросли могут производить кислород, что будет особенно важно в начале эксперимента, когда семена еще не генерируют кислород через фотосинтез. Во-вторых, Euglena послужит детоксом системы и защитит ее от чрезмерного уровня аммиака, что может произойти, если биофильтр начнет работать неправильно.

«Мы используем свойства сообществ организмов для применения чисто органических методов преобразования отходов в вещества, которые нам необходимы для выращивания сельскохозяйственных культур, в этом случае, помидоры. Таким образом, мы готовим жизненно важную основу для снабжения космонавтов пищей в будущих долгосрочных миссиях», - объясняет Хаусладж. Он и Майкл Леберт (FAU в Эрлангене) являются научными инициаторами проекта и в настоящее время возглавляют «Eu: CROPIS миссию».

Процессы, происходящие в теплицах, записываются камерами и передаются в GSOC и Центр поддержки пользователей Microgravity (MUSC).

Светодиодный свет обеспечивает дневной и ночной ритм, в то время атмосферное давление в теплицах поддерживается в один бар, что соответствует атмосферному давлению Земли.

Также на борту спутника «Eu: CROPIS» находятся два устройства RAMIS (радиационное измерение в космосе), разработанные Институтом аэрокосмической медицины. Они будут измерять уровни излучения как внутри, так и снаружи спутника во время миссии. DLR также отправляет бортовой компьютер SCORE (SCalable On-BoaRd Computing Experiment), разработанный Институтом космических систем, впервые для проверки принципа использования COSC (Compact On-Board Computer) в космосе. Компьютер будет обрабатывать изображения, сделанные бортовыми камерами.

Во время миссии спутник будет вращаться вокруг своей продольной оси. В зависимости от скорости вращения это создает определенный уровень измененной силы тяжести.

Во время первой части экспериментальной фазы на протяжении 23 недель будут созданы гравитационные условия, подобные тем, что на Луне - с 20 оборотами в минуту. На этом этапе в эксплуатацию вступит первая теплица.

На втором этапе исследования спутник начнет моделировать гравитацию на Марсе, вращаясь 32 раза в минуту. Эксперименты теперь будут проходить во второй системе жизнеобеспечения.

Свежие овощи, которые процветают в космосе благодаря конвертированным органическим отходам, являются не только предпосылкой для долгосрочных космических путешествий, но результаты исследований таких проектов также могут быть полезны на Земле. Если мочу или навоз можно перерабатывать в пресную воду и питательные вещества, используемые растениями, это может улучшить условия жизни в переполненных районах или в местах с крайней нехваткой питьевой воды, обеспечивая при этом рельеф для почвы и грунтовых вод – это еще одна из областей, исследуемых в проекте DLR.

(Источник и фото: www.dlr.de).