Gail Bingham si živě pamatuje den v roce 1996, kdy tým z Institutu pro biomedicínské problémy (IBMP) v Moskvě ztratil 100 členů jeho posádky v simulační komoře institutu mezinárodní vesmírné stanice. Tuto ztrátu pocítil málokdo, ale pro tříčlenný tým, který se účastnil šestiměsíční studie pozemní izolace, bylo oněch 100 stébel pšenice součástí posádky.
"Když jejich mise skončila, vzpomínám si, že za mnou přišel velitel posádky a řekl mi, jak je pro něj náš experiment důležitý," řekl Bingham, hlavní vědec Space Dynamics Laboratory na Utah State University v North Logan.
Bingham prováděl studii s kolegy z IBMP s cílem sklidit 100 stonků pšenice v růstové komoře na simulátoru, což je jen jeden z mnoha experimentů v Binghamově probíhající studii růstu vegetace ve vesmíru, studiích, které provedl na zemi a ve vesmíru na dvou různých vesmírné stanice.
V pozemní simulaci se ruská posádka starala o rostliny na boku, když půl roku, který strávila v simulovaném letu vesmírnou stanicí, neplnila své pravidelné povinnosti. Růstový experiment se ukázal jako velký úspěch, ale pro posádku byl hořkosladký.
"'Když rostliny začaly růst, bylo to spíše, jako bychom měli 103 členů posádky místo tří,'" Bingham si vzpomněl na slova velitele posádky. "Když přišel čas sklízet pšenici, posádka řekla, že to byla ta nejtěžší věc, kterou museli během celého letu udělat, protože to považovali za zabití členů posádky," řekl Bingham.
Bingham pracuje v této oblasti od roku 1992. Původně předložil myšlenku pěstování rostlin ve vesmíru NASA v roce 1985 - návrh, který byl schválen, ale nikdy nebyl financován, řekl Bingham.
"Ve své frustraci jsme se obrátili mimo Spojené státy a dostali pozvání od Rusů," řekl. V roce 1994 Bingham a jeho tým zahájili svou první studii s Rusy a „od té doby s nimi pracujeme,“řekl.
Zatímco rostliny poskytly posádkám na ruské vesmírné stanici Mir a na mezinárodní vesmírné stanici pravidelnou přestávku od jejich lyofilizovaných potravinových balíčků, úkol péče o růstové komory má za následek mnohem důležitější psychologický přínos, který se může ukázat jako životně důležitý po dlouhou dobu. -termín pilotovaný vesmírný let, jako ten pozorovaný v simulaci v roce 1996.
"Je strašně hezké, že tam roste něco kromě té plísně pod paží," řekl Bingham. "Musíte jim dát něco jiného než jejich práci pro relaxaci. Jakmile to budou dva nebo tři týdny ve vesmíru, je těžké psychicky udržet let ve vysoké úrovni."
První růstové komory, zvané Svet, byly navrženy pro vesmírnou stanici Mir, ale když byla ruská stanice deorbitována do oceánu, Bingham řekl, že jeho tým se rozhodl postavit něco nového pro ruský segment mezinárodní vesmírné stanice. Tento podnik se poté proměnil ve studentský projekt v Space Dynamics Laboratory ve spolupráci s vývojáři z IBMP.
V září 2002 byla výsledná růstová komora nazvaná Lada (pojmenovaná podle ruské bohyně jara) vypuštěna na palubu ruské rakety Sojuz k mezinárodní vesmírné stanici.
Od svého založení se Lada opakovaně používala k opakované sklizni rychle rostoucích rostlin, jako je hrách, mizuna (ruská listová zelenina), pšenice, paprika a rýže „bez škodlivých účinků,“řekl Bingham.
Očekává se, že bude používán do roku 2006.
"Klíčem k tomu, abychom mohli opakovaně pěstovat rostliny ve vesmíru, je vědět, jak vyvinout hardware, aby si rostliny myslely, že jsou v prostředí, kde se původně vyvíjely," řekl Bingham.
Systém Lada složený ze dvou růstových komor, řídicího modulu a dvou vodních nádrží umožňuje růst rostlin bez gravitace, která na Zemi tlačí vodu do půdy a také otevírá vzduchové kapsy, aby se ke kořenům dostal kyslík. Dvě růstové komory vyžadují pro provoz na stanici asi 90 wattů.
Místo klasické zeminy se jako substrát pro zakořenění používá granulovaná směs s časově uvolňovaným hnojivem. Ventilátory v růstových komorách připomínají zemské konvekce, které pomáhají protlačovat kyslík skrz vodní shluky blokující otvory, aby se dostaly ke kořenům, řekl Bingham. Rovnováha kyslíku a vody v kořenové zóně je vyrovnávána pomocí senzorů.
Členové posádky stanice obvykle věnují přibližně hodinu týdně experimentům Lada, řekl Bingham, a zdá se, že nikomu z nich nevadí pracovat na projektu, který by mohl poskytnout důležité výhody pro duševní zdraví při dlouhodobých vesmírných misích.
"Čím déle jdete, tím delší je mise, tím je to důležitější," řekl Charlie Barnes, vedoucí programu výroby biomasy v NASA. "Z toho, co víme o studiích izolace a neoficiálních zkušenostech, se zdá, že stres z izolace může být faktorem, kterého se musíme obávat, když jedeme na Mars. Mít čerstvé rostliny by pomohlo tento stres zmírnit."
Barnesova divize poskytuje Binghamovi finanční prostředky ve výši několika set tisíc dolarů ročně, ale řekl, že podpora NASA pro tento typ výzkumu je omezená, protože administrátor NASA Mike Griffin řídí finanční prostředky na vývoj nového průzkumného vozidla pro posádku do roku 2010.
Zatímco Barnes přiznal, že financování těchto typů výzkumných programů bylo NASA „oříznuto“, agentura pracuje na vývoji externí komory, kde by rostliny mohly růst za podmínek nízkého atmosférického tlaku, jako jsou ty na povrchu Marsu. NASA se také snaží začlenit rostliny do dalších aspektů systémů kosmické lodi, jako je revitalizace vzduchu a obnova vody, řekl.
"Mluvíme o velmi malé části stravy posádky, ale o větší části o revitalizaci vzduchu a obnově vody," řekl Barnes.
