Kvetoucí astronauti. Jaké rostliny létaly do vesmíru

Hlavním svátkem jara je Mezinárodní den žen 8. března. Jaká je hlavní asociace, která se vám vybaví, když si vzpomenete na tento den? Možná květiny, souhlasíte? Sotva existuje během roku oblíbenější příležitost k předávání a přijímání kytic, které tak jasně věští nástup teplejšího počasí.

Není těžké najít květiny na Zemi, ale jsou dostupné ve vesmíru?

Průvodkyně Centra kosmonautiky a letectví Alexandra Shirshikova je s vámi a dnes se do této zajímavé problematiky podíváme.

Dlouho před vesmírným věkem Konstantin Eduardovič Ciolkovskij navrhl, že rostliny by byly na vesmírných lodích extrémně nutné k udržení atmosféry (na úplně stejném principu čistí zemskou atmosféru a jsou příjemné pro oči na Zemi). Dokonce vytvořil projekt pro vesmírný skleník:

„Představme si dlouhou kuželovitou plochu nebo trychtýř, jehož základna nebo široký otvor je pokryt průhlednou kulovou plochou. Je přímo obrácena ke Slunci a trychtýř se otáčí kolem své dlouhé osy (výšky). Na neprůhledných vnitřních stěnách kužele je vrstva vlhké půdy s rostlinami zasazenými v ní.“

Kresba z rukopisu K.E. Ciolkovskij „Cíle astronomie“, 1929

Je třeba říci, že ani po téměř 100 letech se bohužel ještě rostliny nepěstují v takovém množství, aby globálně ovlivňovaly proces regenerace kyslíku na orbitálních stanicích nebo plně zajišťovaly potravu pro astronauty, ale pokrok k tomu plynule směřuje, neboť je řečeno četnými úspěšnými pokusy pěstovat různé plodiny a květiny v podmínkách beztíže.

Potíž s tímto procesem v průběhu let spočívala v tom, že kosmické lodě a orbitální stanice jsou malé, takže zařízení, ve kterých astronauti provádějí botanické experimenty, mají omezenou velikost. Kromě toho existuje mnoho obtíží jak technické, tak biologické povahy: nedostatek gravitace, záření, narušení výměny tepla. A vůbec, historie vesmírného květinářství ve srovnání s květinářstvím pozemským nesahá o mnoho let zpět.

První vážný úspěch přišel v roce 1982. Na orbitální stanici Saljut-7 vykvetla Arabidopsis (průjem) ve speciální uzavřené komoře díky úsilí dvou kosmonautů: Anatolije Berezovoje a Valentina Lebeděva. Nejen, že vykvetl, ale vytvářel i lusky se zcela plnohodnotnými semeny. Poprvé ve vesmíru prošel kompletní vývojový cyklus rostliny: od semene k semenu.

Arabidopsis

Kosmonauti při příjezdu na stanici předali druhé kosmonautce světa Světlaně Savitské kontejner s rozkvetlým rhizometrem. Po pozitivním výsledku s Arabidopsis byli schopni přimět okrasné rostliny, aby kvetly ve vesmíru.

Když mluvíme o našich dnech, například v roce 2016 dosáhl astronaut Scott Kelly na palubě ISS rozkvětu cínie.

Pěstovací proces se i přes již poměrně dost nasbíraných zkušeností ukázal jako velmi problematický, ale v důsledku toho uhynuly pouze dvě nejslabší rostliny a dvě se protáhly a vykvetly.

Screenshot tweetu Scotta Kellyho ze 17. ledna 2016

Chcete-li cestovat na jiné planety, je důležité naučit se pěstovat zeleninu a květiny ve vesmíru, protože astronauti budou mimo Zemi na dlouhou dobu a budou muset pěstovat jídlo a udržovat atmosféru. Potíže a problémy, se kterými se astronauti při pěstování cínií setkali, jsou pro vědce vynikající příležitostí k jejich studiu na Zemi.

Nutno říci, že květiny se ve vesmíru objevují nejen pro praktické účely.

Japonská umělecká květinářka Azuma Makoto provedla fascinující experiment tím, že poslala kytice do skutečného letu.

Jeho práce „In Bloom“ zahrnovala fotografování květin ve vesmíru, kde se rostliny ocitly v drsném, novém prostředí. Ve výšce 30 kilometrů nad Zemí zažili teploty až -58 stupňů Celsia.

Let na balónu naplněném heliem trval asi hodinu a půl a uskutečnil se po sérii neúspěšných pokusů.

„Dole na Zemi jsou stromy zakořeněné v půdě, poslouchají gravitační sílu.“ Kořeny, půda, gravitace – jak mohou spojením živých procesů dát vzniknout něčemu skutečně „krásnému“? Ale v drsných podmínkách, v nadmořské výšce mnoha kilometrů a v chladu se rostliny proměňují v exobiotu, mimozemský život,“ podělil se o své myšlenky Azumo Makoto.

Projekt „In Bloom“

Možná jsou ve vesmíru nějaké další květiny? Rozhodně ano! Existuje celá řada „květinových“ mlhovin.

Například Tulipán a Iris. Svá jména dostaly pro charakteristickou vizuální podobnost se zmíněnými květinami.

Tulipánová mlhovina

Mlhovina Iris

Abych to shrnul, rád bych řekl, že květiny ve vesmíru jsou velmi mnohostranné téma. Ovlivňují jak praktické aspekty letů, tak psycho-emocionální stav astronautů a také, jak jsme již zjistili, inspirují nás, pozemské obyvatele, k vytváření velmi krásných projektů.

Více o vesmírném květinářství ve všech jeho projevech se můžete dozvědět na exkurzi „Život na oběžné dráze“ centra „Kosmonautika a letectví“.

Kvetoucí astronauti. Jaké rostliny létaly do vesmíru

Od samého počátku vesmírné éry doprovázely rostliny člověka při průzkumu mimozemského prostoru. Na rozdíl od lidí a zvířat však často zůstávají neznámými účastníky vesmírných letů.

Před téměř čtyřmi lety, 16. ledna 2016, rozkvetla cínie ve vesmírném skleníku Veggie na americkém segmentu ISS. Astronaut Scott Kelly ji v nadšeném tweetu nazval „první květinou, která rozkvetla ve vesmíru“.

Astronautovo potěšení je pochopitelné: vypěstoval tyto rostliny ze semen, staral se o ně, zachránil je před suchem, záplavami a plísní. Ale mýlil se. Rostliny ve vesmíru rostly, kvetly a dokonce produkovaly semena již mnohokrát předtím. Ciolkovskij také řekl, že rostliny jsou nezbytné k tomu, aby člověk mohl zkoumat vesmír, aby sloužily jako zdroj potravy a kyslíku. A od samého počátku vesmírné éry doprovázely rostliny člověka při průzkumu mimozemského prostoru.

První rostlinou, která kvetla ve vesmíru a produkovala semena, byla Arabidopsis thaliana neboli řeřicha thale. Arabidopsis vykvetl v roce 1982 na sovětské vesmírné stanici Saljut-7, v mikroskleníku Fiton-3, díky úsilí kosmonautů Anatolije Berezovoye a Valentina Lebedeva. Malý, nenápadný plevel, který žije jen několik měsíců, vytváří drobné bílé květy a vytváří mnoho semen. To je důvod, proč jej milují molekulární biologové a fyziologové rostlin po celém světě. Nenáročný, zabírá málo místa, rychle roste a produkuje hodně materiálu. V posledních desetiletích to bylo hlavním předmětem genetiky rostlin a molekulární biologie. Tyto jeho vlastnosti – malá velikost a nenáročnost – se ukázaly být vhodné pro kosmický výzkum. V kosmických lodích je málo místa a není snadné vytvořit rostlinám ideální podmínky.

Ve skutečnosti první rostlinou, která šla do vesmíru a vrátila se, byla kukuřice. Jeho semena byla vypuštěna do suborbitálního letu v červenci 1946 na raketě V-2 sestavené ve Spojených státech z ukořistěných německých částí. Podle směrnice amerického ministerstva obrany od roku 2 měla každá raketa vypuštěná v této sérii obsahovat experimentální vzorky pro vědce. Prvními takovými příklady byly semena kukuřice a ovocné mušky. Vědci plánovali zkoumat účinky kosmického záření na živé organismy.

První rostliny, které zcela létaly na oběžné dráze kolem Země, byly tradescantie, řasy chlorella, kukuřice, pšenice, hrach a semena cibule. Do vesmíru se vydali na druhém Sputniku v roce 1960 spolu s Belkou a Strelkou.

První rostliny, které obletěly Měsíc, byly stromy pěti jehličnatých a listnatých druhů: borovice, jedle, sekvoje, platan a žvýkačka (listnatý strom běžný ve východní Severní Americe). Asi 500 semen z těchto stromů bylo vypuštěno do vesmíru v roce 1971 na Apollu 14 s Alanem Shepardem a Edgarem Mitchellem. Zatímco Shepard a Mitchell pracovali na povrchu družice, jejich kolega Stuart Roosa obletěl Měsíc ve velitelském modulu. Na začátku své kariéry byl Rusa členem výsadkové hasičské jednotky Forest Service a měl spojení v americké Forest Service. Požádali ho, aby semena vzal s sebou do vesmíru.

Prvními rostlinami, které se dostaly do vesmíru, bylo několik zemědělských rostlin a modelových objektů: hořčice, rýže, rajče, ředkev, ječmen, arabidopsis a nicandra. V letech 2007-2008 strávila jejich semena třináct měsíců ve speciální nádobě na vnějším plášti ISS v rámci druhé etapy experimentu Biorisk. První fáze, dokončená v roce 2006, zahrnovala pouze bakterie a plísně, protože vědci se snažili pochopit, jak velké poškození mohou tyto mikroorganismy způsobit vnější pokožce stanice. Ve druhé fázi byly do experimentu přidány další biologické objekty: semena rostlin, vajíčka ryb, vajíčka raků a larvy hmyzu. Rajčata nepřežila podmínky ve vesmíru, ale semena jiných rostlin si zachovala klíčivost a na Zemi z nich vyrostly normální rostliny.