Десять лет биологии растений в космосе

Ровно 10 лет назад шаттл Discovery доставил на МКС Европейскую модульную систему культивирования (EMCS) от ESA — миниатюрную теплицу для изучения роста растений в невесомости.

Эта установка, установленная астронавтом ESA Томасом Райтером в 2006 году, стала флагманским исследовательским комплексом на станции. Она позволяет выращивать растения от семян до зрелости и регулировать все аспекты среды: температуру, атмосферу, воду и свет. Две центрифумы могут создавать гравитацию до 2g для сравнения реакции растений на разную силу тяжести.

Понимание основ роста растений

Ключевые открытия лаборатории касаются того, как растения ощущают гравитацию:

• Эксперимент Gravi-1 показал, что растения чувствуют направление гравитации даже при очень низком её уровне.
• Gravi-2 (2014) продемонстрировал, как растения используют кальций для сигнализации о росте корней при разном уровне гравитации.
• Genera-A изучил более 1400 белков в проростках Arabidopsis, выращенных в невесомости и при земной гравитации, выявив её влияние на молекулярные процессы.
• Эксперименты Tropi изучали, как Arabidopsis реагирует на свет и растёт в его направлении в невесомости, а также при лунном и марсианском уровне гравитации. Неожиданным открытием стала разная реакция на красный и синий свет в смоделированных условиях Луны и Марса.

Эти исследования критически важны для дальних космических миссий, где астронавты будут зависеть от растений как источника пищи, кислорода и системы переработки отходов. Для создания обитаемых станций на Луне или Марсе потребуется самообеспечение.

EMCS была разработана по контракту с ESA группой Life Science Payloads в Airbus DS (Фридрихсхафен, Германия) и управляется из Норвежского центра поддержки пользователей и операций в Тронхейме.