Злата Радько
Пишу и читаю

Жизнь в космосе: вырастить овощи, сварить пиво и напечатать недостающую запчасть

Зелень, растущая на МКС © NASA Johnson
Зелень, растущая на МКС © NASA Johnson

Прежде чем люди смогут отправиться на Марс, нужно многому научиться. Ресурс CNET описывает несколько удивительных экспериментов, которые уже проводятся на МКС и в перспективе помогут астронавтам добраться до красной планеты.


Спустя сорок шесть лет с момента последнего полета на Луну людям нужно около десятилетия, чтобы ступить на Марс. Как и ранние исследования Азии и Нового Света, проводившиеся много веков назад, космические экспедиции будут длиться годами. В зависимости от положения Марса относительно орбиты Земли, скорее всего, потребуется около девяти месяцев, чтобы только туда добраться.

Но прибытие — лишь начало. Космонавты-первопроходцы должны будут провести еще 500 дней на красной планете, пока ее орбита не сравняется с Землей, а затем еще девять месяцев возвращаться домой. И нужно предпринять все возможное и невозможное, чтобы хорошо снабдить их и сохранить их здоровье.

Исследователи NASA и различные компании работают над способами выращивать питательную листовую зелень, варить напитки и изготавливать запасные детали в прямом смысле этих слов на лету. А также разрабатывают технологии самовосстановления, чтобы помочь астронавтам годами находиться в космосе без посторонней помощи.

Некоторые эксперименты продвигаются дальше, чем другие, но каждый из них играет важную роль в выполнении задач, затрудненных низкой гравитацией.

Вот несколько наиболее интересных космических экспериментов, которые помогут людям выжить и даже процветать на Марсе.

Зелень с грядки

С 1962 года, когда Джон Гленн — первый американец, вышедший на орбиту Земли, — обедал яблочным пюре из тюбика, пройден огромный путь

Тогда ученые не знали, могут ли люди глотать еду в космосе, не говоря уже о ее переваривании. Перекус детским питанием никогда не был настолько рискованным.

Но после десятилетий подачи пищи в условиях микрогравитации новая задача исследователей — обеспечить космонавтов свежими продуктами. Именно поэтому NASA создала систему выращивания растений, более известную как Veggie. На Международной космической станции с 2014 года есть камера роста со светодиодным освещением, резервуарами для воды, мешками с почвой, глиной, семенами, а также контролируемой подачей удобрений.

По словам NASA, цель проекта заключается в том, чтобы «обеспечить экипажу вкусный, питательный и безопасный источник свежих продуктов и инструмент, поддерживающий отдых и восстановление».

Астронавты Скотт Келли и Кьел Линдгрен пробуют первую зелень, выращенную на МКС. Фото экипажа сделано 10 августа 2015 года © NASA Johnson
Астронавты Скотт Келли и Кьел Линдгрен пробуют первую зелень, выращенную на МКС. Фото экипажа сделано 10 августа 2015 года © NASA Johnson

До сих пор Veggie использовалась для выращивания красного салата Ромен, капусты, горчичной зелени и циннии. Первый урожай салата был заморожен и отправлен на Землю для проверки на наличие вредных микробов: к счастью, космический салат оказался безопасен для употребления в пищу.

Когда космонавты возвращаются, они часто говорят: «Я думал, что буду скучать по пицце или чизбургеру, но первым, чего я захотел, был салат», — делится Джоя Масса, научный сотрудник NASA, возглавлявший команду Veggie.

Масса говорит, что осенью космическое агентство планирует начать выращивать помидоры.

Существует также питательный аспект. Многие минералы и витамины, включая C, B6, тиамин и фолиевую кислоту, со временем разрушаются. Каким бы манящим не показался дегидратированный лосось, он не будет содержать того же комплекса питательных веществ, что и свежие продукты. А выращенные в космосе овощи могли бы заполнить некоторые пробелы в питании.

Восстановление как у червей

Верьте или нет, червяки могут дать подсказку, как помочь вещам и людям восстанавливаться. Плоские черви, в частности: их можно разрезать на кусочки, и каждый из них превратится в совершенно нового червя.

Четыре года назад Университет Тафтса отправил сегменты плоского червя в космос, чтобы посмотреть, что произойдет. Результаты экспериментов с этими беспозвоночными оказались причудливыми: у одной из средних частей плоского червя выросла голова.

Исследователи не совсем уверены почему это произошло, но они надеются, что понимание механизма регенерации плоских червей может в один прекрасный день помочь бороться с травмами спинного мозга, дегенеративными заболеваниями головного мозга и сердечной недостаточностью. Они также надеются, что это поможет им разработать технологию, которая автоматически обнаруживает ущерб и исправляет его. Это огромный плюс, когда вы находитесь на расстоянии 140 миллионов миль от ближайшей ремонтной мастерской.

Сделано в космосе

По данным НАСА, запуск фунта полезного груза на орбиту стоит около 10 000 долларов. Нужно брать с собой легкое или же просто создавать то, что нужно, когда оно понадобится.

Давайте опустим запуск груза на орбиту. Давайте опустим весь этот процесс и создадим вещи там, где они нужны, будь то в космосе, на Луне или Марсе, — говорит Мэтт Наполи, вице-президент компании Made In Space, чей слоган «Мечтай на Земле. Создавай среди звезд» в значительной степени характеризует его миссию.
Напечатанная на 3D-принтере деталь парит в невесомости © NASA Johnson
Напечатанная на 3D-принтере деталь парит в невесомости © NASA Johnson

Архитекторы «Звезды Смерти» из «Звездных войн», вероятно, согласились бы с таким предложением.

В течение последних двух лет комплекс аддитивного производства (AMF) компании обеспечивал трехмерную печать на Международной космической станции. Производство контролируется с Земли.

НАСА и другие заказчики используют AMF в качестве сервиса по изготовлению деталей, инструментов, готовых изделий и медицинских материалов.

Но сначала компания из Маунтин-Вью должна была создать 3D-принтер для работы в космосе. Ее инженеры поняли, например, что тепло от плавления материала сырья в условиях микрогравитации будет собираться в экструдере вместо того, чтобы рассеиваться в воздухе, как это происходит на Земле. Им нужно было найти способ рассеять тепло. Made In Space также требовалось выяснить, может ли микрогравитация препятствовать склеиванию печатных слоев и безопасно ли дышать дымом от расплавленных материалов в атмосфере МКС.

До сих пор они печатали все от гаечных ключей до пальцев — на случай, если космонавт влетит в стенку и повредит палец. И даже распечатали деталь для своего первого 3D-принтера.

Производство небольших масштабов, но Made In Space видит «будущее, где жизнь и работа в космосе являются обычным делом». В конечном итоге это означает, что в планах крупные строительные проекты.

Основатель Amazon и компании космических полетов Blue Origin, Джефф Безос, также хочет перенести индустрию с Земли, чтобы производить вещи не здесь, а в космосе.

Нам нужно защитить Землю, и единственный способ действительно сделать это — в конечном итоге убрать тяжелое производство с Земли, — сказал Безос в прошлогоднем интервью BBC.

Космическое пиво

Представьте себе, что вы покидаете космический корабль после нескольких месяцев полета. Естественно, утомленные путешествием, вы захотите выпить холодненького.

Но Budweiser намного опережает вас. Родительская компания марки, Anheuser-Busch, метит на марсианский рынок пива!

Мы спросили себя:«Насколько хороша жизнь на Марсе, если вы не сможете насладиться холодным пивом?» — говорит Рикардо Маркес, вице-президент Budweiser по маркетингу.

В прошлом году компания объявила о своей цели стать первым пивом на Марсе.

В то время, как встречи на Марсе могут быть не за горами, Budweiser предпринимает шаги, чтобы лучше понимать, как его ингредиенты реагируют в условиях микрогравитации. Так что, когда мы доберемся до Марса, там будет Budweiser, — говорится в ноябрьском пресс-релизе Anheuser-Busch.

К сожалению, это будет не так просто, как по прибытии доставать хмель, ячмень, дрожжи и пластиковые емкости.

Budweiser и Space Tango выращивают ячмень в условиях микрогравитации © NASA Johnson
Budweiser и Space Tango выращивают ячмень в условиях микрогравитации © NASA Johnson

Исследовательский институт Space Tango из Лексингтона создает специальные 10-сантиметровые кубы под названием CubeLabs, с помощью которых проводят эксперименты в области микрогравитации. В партнерстве со Space Tango Budweiser уже провел два месячных теста с ячменем — основным ингредиентом в производстве пива.

Первый эксперимент был разработан, чтобы посмотреть, как семена ячменя реагируют на микрогравитацию. Целью второго было выяснить, будет ли ячмень расти с такой же скоростью в космосе, как на Земле, и не разовьет ли он какие-либо генетические мутации. Подробные результаты исследований все еще изучаются специалистами.

По мнению Джентри Барнетт, менеджера программ в Space Tango, многие из вещей, которые исследуются в космосе, будут применимы и здесь, на Земле.

Если мы обнаружим, что стресс микрогравитации может влиять на высоту, влагостойкость или термостойкость растения, это может оказаться очень полезным для всего растениеводства на Земле, — говорит она.

Гэри Хэннинг, директор глобального исследования ячменя в Anheuser-Busch, сообщает, что будущие эксперименты будут направлены на насыщение пива углекисотой в космосе. Правда, газирование даст космонавтам не очень приятный побочный эффект — «влажную отрыжку».

А Барнетт делится, что в планах — космический тест осолаживания ячменя.