«Растения космонавты»

ГАПОУ МО «МЦК – ТЕХНИКУМ ИМЕНИ С. П. КОРОЛЕВА»

ГРУППА ЦД – 56

2017г.

«Растения космонавты»

Выполнила учитель труда М.Л.Калинина

Растения в космосе

В работе «Цели звездоплавания» Константин Эдуардович Циолковский писал о выращивании растений в космосе: «Жилища растений выгодно делать отдельно, так как они не требуют густой атмосферы и крепких стенок. Таким образом, помимо экономии материала, специальная, хотя и разреженная, атмосфера дает наибольший урожай… Во вращающихся конусах солнечные лучи делают не только вечный день, но и вечную весну с определенной желаемой температурой, наиболее благоприятной для воспитываемых растений. Вращение их и рождаемая от того искусственная тяжесть держит влажную почву и растительные отбросы в порядке. Созревшие и отделившиеся плоды мы найдем упавшими на почву, а не блуждающими в свободном пространстве конуса… Растения подобраны плодовитые, травянистые, мелкие, без толстых стволов и не работающих на солнце частей. Чем они более утилизируют солнечный свет, чем больше дают плодов, тем больше поглощают солнечной энергии и тепла».

Растения и космонавты

Напряженная и разнообразная программа космических исследований, увеличение продолжительности пребывания человека на орбитальных станциях требуют от ученых создания более совершенных систем жизнеобеспечения. В будущих космических полетах важнейшим элементом этих систем станут растения, которые способны поглощать выделяемый в процессе дыхания членов экипажа углекислый газ, синтезировать органические вещества, необходимые для питания, продуцировать кислород, нужный для дыхания космонавтов.

На растения в космическом пространстве действует ряд факторов, отсутствующих в земных условиях. Один из них — невесомость. Как растения переносят невесомость? Будут ли они нормально расти и развиваться в условиях космического полета? Эти вопросы имеют важное значение. Вот почему ученые задумывались над ними еще до того, как был осуществлен полет человека в космос.

В лабораторных условиях невесомость имитируется вращением горизонтально расположенных растений вокруг своей продольной оси с помощью особого прибора — клиностата, который исключает одностороннее действие гравитационного поля. Растение, вращаемое на клиностате, все время испытывает влияние земного притяжения, но не с одной стороны, а с разных. Вследствие этого оно растет горизонтально, тогда как без вращения корень изгибается вниз, а стебель — вверх.

В опытах литовских исследователей вращение клиностата осуществлялось со скоростью один оборот за 21 секунду.

Установлено, что «невесомость» подобного рода не сказалась на прорастании семян, однако в дальнейшем растения заметно отставали в развитии от экземпляров, находившихся в стационарных условиях или вращаемых вокруг вертикальной оси. Хотя внешние признаки отклонения от нормы отсутствовали, однако 35—40 процентов опытных растений резушки Таля (арабидопсиса) и мари красной начинали быстро желтеть.

Животные и растения в космосе

Осуществление космических полетов позволило проводить опыты по влиянию невесомости в космическом пространстве. Первые исследования о влиянии условий космического полета на растения были проведены еще в 1960 году на космическом корабле, на борту которого вместе с собаками Белкой и Стрелкой были семена некоторых сельскохозяйственных и декоративных растений, водоросль хлорелла и зеленые веточки одного из самых распространенных комнатных растений — традесканции виргинской.

Присутствие на космическом корабле человека позволило поднять исследования по влиянию условий космического полета на растения на Новый, качественно более высокий уровень.

Андриан Николаев наблюдал за развитием традесканции. Петр Климук экспериментировал с горохом. На космической станции «Союз-4» действовала установка «Оазис», в которой выращивались растения гороха. На «Салюте-6» в специальных контейнерах вазонах при искусственном освещении зеленел лук. Отдельные луковицы образовали до 14 листьев-перьев.

Работа с растительными объектами доставляла большую радость космонавтам. В замкнутом ограниченном пространстве, вдали от родной Земли, зеленые друзья были особенно дороги. Вот что писал по этому поводу летчик — космонавт СССР Петр Климук: «Нам было приятно возиться с растениями. При одном взгляде на них на Душе делалось теплее». Георгий Гречко на одной из встреч вспоминал:

— У нас на орбитальной станции рос горох. Знаете, я часто подлетал к нему лишь затем, чтобы на него взглянуть, полюбоваться. Четыре стебля были для нас рощей, лесом…

Исследования растений в космосе прежде всего должны были ответить на вопрос, как влияют условия полета на их генетический аппарат. Кроме того, они позволяют выяснить эффективность использования растений для регенерации атмосферы космических летательных аппаратов.

Проведенные в космосе опыты показали, что прорастание и первые фазы роста всходов гороха и пшеницы проходят без существенных отклонений от нормы, разница лишь в том, что земные проростки, испытывающие силу тяжести, ориентированы определенным образом:  их стебельки располагаются параллельно друг другу. Иная картина в космосе:   проростки хаотично тянутся во все стороны. Успешно перенесли кратковременное пребывание в космосе лук, морковь, салат, огурцы, горчица, бобы. Вернувшись на Землю, они продолжали развиваться без существенных отклонений от нормы. Однако длительное пребывание в условиях невесомости оказало на них губительное воздействие: через две-три недели они начинали увядать, подобно тому, как они погибали на клиностате.

Космонавты В. Коваленок и А. Иванченков выращивали на орбитальной станции резушку Таля

(Arabidopsis tha- liana) — крошечное неприхотливое растение из семейства крестоцветных, встречающееся на железнодорожных насыпях. В земных условиях весь его жизненный цикл (от семени до семени) завершается всего за месяц. В космосе семена арабидопсиса успешно прорастали. У проростков формировались корни, стебли и листья. Однако, когда дело дошло до цветения, растения погибли.

На орбитальной станции

«Салют-6» космонавты В. Коваленок и А. Иванченков в соответствии с программой исследований, составленной учеными Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова, изучали влияние факторов космического полета на рост грибов. Обычно их плодовые тела формируются в направлении, противоположном вектору силы тяжести. Ученые решили проверить, нельзя ли при помощи света компенсировать отсутствие гравитации. Эксперименты показали, что в некоторой степени это возможно. Так, на свету грибы образовывали плодовые тела, правда, значительно меньших размеров и неправильной формы — их ножки завивались вокруг оси. В то же время в темноте грибы не формировали плодовых тел.

А.С. Иванченков

В. В.Коваленок

Орбитальная станция «Салют-6»

«Биогравистат»

Будут ли растения нормально развиваться в космосе при действии незначительной силы тяжести, должны показать будущие эксперименты. Для изучения этого вопроса ученые сконструировали особый прибор «Биогравистат», представляющий собой центрифугу, размером с коробку для торта. Скорость вращения этого прибора примерно полтора оборота в секунду. Этого достаточно, чтобы создать силу тяжести, соответствующую земной гравитации.

Первый цветок, выращенный в космосе

Цветок циннии стал первым, выращенным на космической станции.  Об этом сообщил астронавт Скотт Келли, который бороздит космос почти год и активно поддерживает связь с Землей через социальные сети.

Космические эксперименты по изучению возможности использования растений для регенерации среды обитания космонавтов, несомненно, приблизят нас к решению земных проблем, в частности к созданию высокоэффективных методов биологической очистки окружающей среды.

Таким образом, решение проблемы влияния факторов космического полета на растения имеет большое практическое значение, поэтому новые данные в этой области знания заслуживают самого пристального внимания.

Спасибо за внимание!