2010-luvulla halut pitkäaikaisiin avaruuslentoihin lisääntyivät, mikä johti haluun avaruudessa tapahtuvaan kasvintuotantoon astronauttien ravinnoksi. Esimerkki tästä on vihannesten tuotanto Kansainvälisellä avaruusasemalla Maan kiertoradalla. Vuoteen 2010 mennessä Kansainvälisellä avaruusasemalla oli tehty 20 kasvien kasvukoetta.
useissa kokeissa on keskitytty siihen, miten kasvien kasvu ja jakautuminen vertautuvat mikropainovoimassa, avaruuden olosuhteissa verrattuna maan olosuhteisiin. Näin tutkijat voivat tutkia, ovatko tietyt kasvien kasvutavat synnynnäisiä vai ympäristöön liittyviä. Esimerkiksi Allan H. Brown testasi taimien liikkeitä Avaruussukkula Columbialla vuonna 1983. Auringonkukan taimien liikkeitä tallennettiin kiertoradalla. He havaitsivat, että taimet kokivat vielä rotaatiokasvua ja kiertämistä painovoiman puutteesta huolimatta, mikä osoittaa näiden käyttäytymismallien olevan vaistonvaraisia.
toisissa kokeissa on havaittu, että kasveilla on kyky esiintyä gravitropismia myös matalapainovoimaisissa olosuhteissa. Esimerkiksi ESA: n eurooppalainen modulaarinen Viljelyjärjestelmä mahdollistaa kasvien kasvukokeilun; miniatyyrihuonekasvina kansainvälisen avaruusaseman tutkijat voivat tutkia, miten kasvit reagoivat vaihtelevissa painovoimaolosuhteissa.Gravi-1 experiment (2008) hyödynsi EMCS: ää tutkiessaan linssien taimien kasvua ja amyloplastien liikettä kalsiumista riippuvaisilla reiteillä. Kokeen tuloksissa havaittiin, että kasvit pystyivät aistimaan painovoiman suunnan hyvin matalillakin tasoilla. Myöhemmin kokeessa EMCS sijoitettu 768 linssitaimia sentrifugissa stimuloimaan erilaisia gravitaatiomuutoksia; tämä koe, Gravi – 2 (2014), osoitti, että kasvit muuttavat kalsium signalointia kohti juurikasvua samalla kun niitä kasvatetaan useilla painovoimatasoilla.
monissa kokeissa on yleisempi lähestymistapa kasvien kokonaiskasvutapojen havainnointiin verrattuna yhteen tiettyyn kasvukäyttäytymiseen. Esimerkiksi eräässä Kanadan avaruusjärjestön kokeessa havaittiin, että valkokuusen taimet kasvoivat eri tavalla painovoiman vastaisessa avaruusympäristössä verrattuna maahan sidottuihin taimiin; avaruuden taimilla oli lisääntynyt kasvu versoista ja neulasista, ja niillä oli myös satunnaistettu amyloplastijakauma verrattuna maahan sidottuun verrokkiryhmään.
Early effortsEdit
ensimmäiset eliöt avaruudessa olivat ”varta vasten kehitettyjä siemenkantoja”, jotka laukaistiin 134 kilometrin korkeuteen 9.heinäkuuta 1946 Yhdysvaltain laukaisemalla V-2-raketilla. Näitä näytteitä ei otettu talteen. Ensimmäiset avaruuteen laukaistut ja onnistuneesti talteen otetut siemenet olivat maissin siemenet, jotka laukaistiin 30. heinäkuuta 1946. Pian seurasi ruis ja puuvilla. Näitä varhaisia suborbitaalisia biologisia kokeita käsittelivät Harvardin yliopisto ja Naval Research Laboratory, ja ne koskivat säteilyaltistusta elävässä kudoksessa. Vuonna 1971 Apollo 14-lennolla lennettiin Kuun ympäri 500 puunsiementä (Loblollymänty, Sycamore, Sweetgum, punapuu ja douglaskuusi). Nämä Kuupuut istutettiin ja kasvatettiin kontrolleilla takaisin Maahan, jossa ei havaittu muutoksia.
avaruusaseman eraEdit
vuonna 1982 neuvostoliittolaisen Saljut 7-avaruusaseman miehistö suoritti liettualaisten tutkijoiden (alfonsas Merkys ym.) valmisteleman kokeen ja kasvatti jonkin verran arabidopsista FitOn-3: lla kokeellinen mikro-kasvihuone laite, näin ollen tulossa ensimmäinen kasveja kukka ja tuottaa siemeniä avaruudessa. Skylab-kokeessa tutkittiin painovoiman ja valon vaikutuksia riisikasveihin. SVET-2-Avaruuskasvihuone onnistui kasvattamaan siemenkasvinsa vuonna 1997 avaruusasema Mir: llä. Bion 5 kantoi Daucus carotaa ja Bion 7 kantoi maissia (eli maissia).
Laitostutkimus jatkui Kansainvälisellä avaruusasemalla. Biomassan tuotantojärjestelmää käytettiin ISS: n retkikunnassa 4. ISS: llä käytettiin myöhemmin kasvisten tuotantojärjestelmää (Veggie). Kasviksissa ennen avaruuteen lähtöä testattuja kasveja olivat muun muassa salaatti, sveitsinmarelli, retiisit, kiinankaali ja herneet. Red Romaine-salaattia kasvatettiin avaruudessa retkikunta 40: llä, joka korjattiin kypsänä, jäädytettiin ja testattiin takaisin maan päällä. Retkikunta 44: n jäsenistä tuli ensimmäiset Yhdysvaltalaiset astronautit, jotka söivät avaruudessa kasvatettuja kasveja 10.elokuuta 2015, kun heidän Punaromainesatonsa korjattiin. Vuodesta 2003 lähtien venäläiset kosmonautit ovat syöneet puolet sadostaan, kun taas toinen puoli menee jatkotutkimuksiin. Vuonna 2012 ISS: llä kukki auringonkukka Nasan astronautin Donald Pettitin hoivissa. Tammikuussa 2016 yhdysvaltalaiset astronautit ilmoittivat, että ISS-aluksella oli puhjennut Zinnia.
vuonna 2017 ISS: lle suunniteltiin kehittynyt kasvuympäristö, joka oli lähes omavarainen kasvien kasvujärjestelmä kyseiselle avaruusasemalle matalalla maan kiertoradalla. Järjestelmä on asennettu rinnakkain toinen kasvi kasvanut järjestelmä asemalla, VEGGIE, ja merkittävä ero, että järjestelmä on, että APH on suunniteltu tarvitsevat vähemmän ylläpitoa ihmiset. APH tukee Plant Habitat Avionics Real-Time Manager. APH: ssa testattavia kasveja ovat muun muassa Kääpiövehnä ja Arabidopsis. Joulukuussa 2017 ISS: lle toimitettiin satoja siemeniä KASVISJÄRJESTELMÄN kasvua varten.
vuonna 2018 ISS: n Veggie-3-kokeilua testattiin kasvityynyillä ja juurimatoilla. Yksi tavoitteista on kasvattaa ruokaa miehistön kulutukseen. Tällä hetkellä testattuja viljelykasveja ovat muun muassa kaali, salaatti ja mizuna. Vuonna 2018 kokeiltiin lampien järjestelmää ravinteiden toimittamiseksi mikrogravitaatiossa.
joulukuussa 2018 Saksan Ilmailukeskus laukaisi EuCROPIS-satelliitin matalalle Maan kiertoradalle. Tällä lennolla on kaksi kasvihuonetta, joiden tarkoituksena on kasvattaa tomaatteja simuloidussa painovoimassa ensin Kuuta ja sitten Marsia (6 kuukautta kummassakin) käyttäen ravinnonlähteenä ihmisen avaruudessa oleskelun sivutuotteita.
ISS: llä tehtiin vuosina 2013-2017 taimien Kasvusarja, jossa tutkittiin tropismien mekanismeja ja solu / sykli. Näihin kokeisiin liittyi myös mallikasvin Arabidopsis thalianan käyttö, ja ne olivat Nasan (John Z. Kiss as PI) ja ESAn (F. Javier Medina as PI) yhteistyötä.
30.marraskuuta 2020 ISS: n astronautit keräsivät ensimmäisen sadon asemalla kasvatetuista retiiseistä. Yhteensä 20 kasvia kerättiin ja valmisteltiin kuljetusta varten takaisin Maahan. Tällä hetkellä on suunnitelmissa toistaa kokeilu ja kasvattaa toinen erä.
Lunar surface – from 2019Edit
Chang ’ E 4 lunar lander tammikuussa 2019 kantoi 3 kg (6,6 lb) sinetöityä ”biosfääriä” siemenillä ja hyönteisten munilla testatakseen, voisivatko kasvit ja hyönteiset kuoriutua ja kasvaa yhdessä synergiassa. Kokeessa oli mukana perunan, tomaatin ja kukkivan kasvin Arabidopsis thalianan siemeniä sekä silkkiäistoukkien munia. Näistä tuli ensimmäiset kuussa kasvaneet kasvit. Ympäristöjärjestelmät pitävät kontin vieraanvaraisena ja maan kaltaisena, lukuun ottamatta Kuun matalaa painovoimaa. Jos munat kuoriutuisivat, toukat tuottaisivat hiilidioksidia, kun taas itäneet kasvit vapauttaisivat happea yhteyttämällä. Toiveena on, että kasvit ja silkkiäistoukat voivat yhdessä luoda yksinkertaisen synergian astian sisälle. Pienoiskamera kuvaa kaiken kasvun. Biologisen kokeen suunnitteli 28 kiinalaista yliopistoa.