Как прокормить астронавтов в долгих космических миссиях?

Миссии NASA "Артемида" планируют доставить экипаж на Луну и в конечном итоге на Марс, что, вероятно, будет трехлетним путешествием в оба конца. Ключевой вопрос: что будут есть астронавты все это время?

Проблемы космического сада

На МКС уже выращивали и ели редис, перец чили и салат. Свежие овощи в условиях микрогравитации поддерживают здоровье и хорошее самочувствие. Однако создание процветающего космического сада сопряжено с трудностями:

• Среда богата CO₂, в ней нет почвенных микробов, изменена гравитация.
• Существует воздействие потенциально вредной солнечной радиации.
• Необходимо использовать переработанную воду с высоким содержанием солей.

Растения, выращиваемые в закрытых ящиках с LED-освещением и пористой глиняной "почвой", не реализуют свой полный потенциал роста, так как тратят энергию на адаптацию к изменениям. Возникает необходимость в их генетической адаптации для создания быстрорастущих культур (томат, морковь, шпинат, клубника), предназначенных для замкнутых сред.

Устойчивое будущее космических растений

Будущие системы выращивания должны быть полностью устойчивыми и интегрированными в системы станции или базы, перерабатывая воду и питательные вещества. Все части растения должны идти в пищу, компост или превращаться в полезные продукты, такие как топливо и пластики.

Особый интерес представляет ряска. Это быстрорастущее растение, которое может процветать на переработанной воде и является безотходным (съедобно полностью). Ряска удваивает свой вес всего за два дня, богата белком, питательными веществами, антиоксидантами и витаминами. Не хватает лишь нескольких элементов (например, витамина B12/D), чтобы она стала надежной основой для полноценного питания.

Современные достижения в редактировании генома, регуляции генов и анализе питательных веществ можно использовать для адаптации ряски и других растений с целью оптимального роста, минимизации отходов и обеспечения полноценного питания.

Инновации, созданные для поддержки жизни человека в космосе, принесут пользу и на Земле, особенно в области устойчивого снабжения питанием и биоматериалами.