în anii 2010 a existat o dorință crescută de misiuni spațiale pe termen lung, ceea ce a dus la dorința de producția de plante bazată pe spațiu ca hrană pentru astronauți. Un exemplu în acest sens este producția de legume pe Stația Spațială Internațională pe orbita Pământului. Până în anul 2010, 20 de experimente de creștere a plantelor au fost efectuate la bordul Stației Spațiale Internaționale.
Mai multe experimente s-au concentrat asupra modului în care creșterea și distribuția plantelor se compară în micro-gravitație, condițiile spațiului față de condițiile Pământului. Acest lucru permite oamenilor de știință să exploreze dacă anumite modele de creștere a plantelor sunt înnăscute sau conduse de mediu. De exemplu, Allan H. Brown a testat mișcările răsadurilor la bordul navetei spațiale Columbia în 1983. Mișcările răsadurilor de floarea soarelui au fost înregistrate în timp ce se aflau pe orbită. Ei au observat că răsadurile au experimentat încă o creștere rotativă și circumnație în ciuda lipsei de gravitate, arătând că aceste comportamente sunt instinctuale.
alte experimente au descoperit că plantele au capacitatea de a prezenta gravitropism, chiar și în condiții de gravitație scăzută. De exemplu, sistemul european de cultivare modulară al ESA permite experimentarea creșterii plantelor; acționând ca o seră în miniatură, oamenii de știință de la bordul Stației Spațiale Internaționale pot investiga modul în care plantele reacționează în condiții de gravitație variabilă.Experimentul Gravi-1 (2008) a utilizat EMCS pentru a studia creșterea răsadurilor de linte și mișcarea amiloplastelor pe căile dependente de calciu. Rezultatele acestui experiment au constatat că plantele au fost capabile să simtă direcția gravitației chiar și la niveluri foarte scăzute. Un experiment ulterior cu EMCS a plasat 768 de răsaduri de linte într-o centrifugă pentru a stimula diverse schimbări gravitaționale; acest experiment, Gravi-2 (2014), a arătat că plantele schimbă semnalizarea calciului spre creșterea rădăcinilor în timp ce sunt cultivate în mai multe niveluri de gravitație.
multe experimente au o abordare mai generalizată în observarea modelelor generale de creștere a plantelor, spre deosebire de un comportament specific de creștere. Un astfel de experiment de la Agenția Spațială Canadiană, de exemplu, a constatat că răsadurile de molid alb au crescut diferit în mediul spațial anti-gravitație în comparație cu răsadurile legate de pământ; răsadurile spațiale au prezentat o creștere sporită din lăstari și ace și, de asemenea, au avut o distribuție randomizată a amiloplastelor în comparație cu grupul de control legat de pământ.
early effortsEdit
primele organisme din spațiu au fost „tulpini de semințe special dezvoltate” lansate la 134 km (83 mi) la 9 iulie 1946 pe o rachetă V-2 lansată de SUA. Aceste probe nu au fost recuperate. Primele semințe lansate în spațiu și recuperate cu succes au fost semințele de porumb lansate la 30 iulie 1946. Curând a urmat secară și bumbac. Aceste experimente biologice suborbitale timpurii au fost gestionate de Universitatea Harvard și laboratorul de cercetare navală și au fost preocupate de expunerea la radiații asupra țesuturilor vii. În 1971, 500 de semințe de copaci (pin Loblolly, sicomor, Sweetgum, Redwood și Brad Douglas) au fost zburate în jurul Lunii pe Apollo 14. Acești copaci de lună au fost plantați și crescuți cu controale înapoi pe Pământ, unde nu au fost detectate modificări.
Statia Spatiala eraEdit
în 1982, echipajul stației spațiale sovietice Salyut 7 a efectuat un experiment, pregătit de oamenii de știință lituanieni (alfonsas Merkys și alții) și a crescut unele Arabidopsis folosind fiton-3 experimental aparate de micro-seră, devenind astfel primele plante care înfloresc și produceți semințe în spațiu. Un experiment Skylab a studiat efectele gravitației și luminii asupra plantelor de orez. Sera spațială SVET-2 a obținut cu succes creșterea semințelor la semințe în 1997 la bordul stației spațiale Mir. Bion 5 transporta Daucus carota și Bion 7 transporta porumb (aka porumb).
cercetarea plantelor a continuat pe Stația Spațială Internațională. Sistemul de producție a biomasei a fost utilizat pe ISS Expedition 4. Sistemul de producție a legumelor (Veggie) a fost folosit ulterior la bordul ISS. Plantele testate în legume înainte de a intra în spațiu au inclus salată, brânză elvețiană, ridichi, varză chineză și mazăre. Salata Roșie a fost cultivată în spațiu în expediția 40, care a fost recoltată când a fost matură, înghețată și testată pe Pământ. Membrii expediției 44 au devenit primii astronauți americani care au mâncat plante cultivate în spațiu la 10 August 2015, când a fost recoltată recolta lor de romaină roșie. Din 2003, cosmonauții ruși au mâncat jumătate din recolta lor, în timp ce cealaltă jumătate se îndreaptă spre cercetări suplimentare. În 2012, o floarea-soarelui a înflorit la bordul ISS sub îngrijirea astronautului NASA Donald Pettit. În ianuarie 2016, astronauții americani au anunțat că o zinnia a înflorit la bordul ISS.
în 2017, Advanced Plant Habitat a fost proiectat pentru ISS, care a fost un sistem de creștere a plantelor aproape auto-susținut pentru acea stație spațială pe orbita joasă a Pământului. Sistemul este instalat în paralel cu un alt sistem de plante cultivate la bordul stației, VEGGIE, și o diferență majoră cu acest sistem este că APH este proiectat să aibă nevoie de mai puțină întreținere de către oameni. APH este susținut de managerul în timp real al avionicii habitatului plantelor. Unele plante care urmau să fie testate în APH includ grâu pitic și Arabidopsis. În decembrie 2017, sute de semințe au fost livrate către ISS pentru creșterea în sistemul VEGGIE.
în 2018, experimentul Veggie-3 de la ISS a fost testat cu perne de plante și covorașe de rădăcină. Unul dintre obiective este creșterea hranei pentru consumul echipajului. Culturile testate în acest moment includ varza, salata verde și mizuna. În 2018, a fost testat sistemul iazurilor pentru livrarea nutrienților în microgravitate.în decembrie 2018, Centrul aerospațial German a lansat satelitul eucropis pe orbita joasă a Pământului. Această misiune poartă două sere destinate să crească roșii sub gravitația simulată mai întâi a lunii și apoi a lui Marte (6 luni fiecare) folosind subproduse ale prezenței umane în spațiu ca sursă de nutrienți.
seria de experimente de creștere a răsadurilor pentru studierea mecanismelor tropismelor și a celulei / ciclului au fost efectuate pe ISS între 2013 și 2017. Aceste experimente au implicat, de asemenea, utilizarea plantei model Arabidopsis thaliana și au fost o colaborare între NASA (John Z. Kiss ca PI) și ESA (F. Javier Medina ca PI).
la 30 Noiembrie 2020, astronauții de la bordul ISS au colectat prima recoltă de ridichi cultivate pe stație. Un total de 20 de plante au fost colectate și pregătite pentru transportul înapoi pe Pământ. În prezent, există planuri de a repeta experimentul și de a crește un al doilea lot.
suprafața lunară – din 2019edit
Chang ‘ E 4 lunar lander în ianuarie 2019, a transportat o „biosferă” sigilată de 3 kg (6,6 lb) cu semințe și ouă de insecte pentru a testa dacă plantele și insectele ar putea ecloza și crește împreună în sinergie. Experimentul a inclus semințe de cartofi, roșii și Arabidopsis thaliana (o plantă înflorită), precum și ouă de viermi de mătase. Acestea au devenit primele plante cultivate pe lună. Sistemele de mediu vor menține containerul ospitalier și asemănător Pământului, cu excepția gravitației lunare scăzute. Dacă ouăle eclozează, larvele ar produce dioxid de carbon, în timp ce plantele germinate ar elibera oxigen prin fotosinteză. Se speră că împreună, plantele și viermii de mătase pot stabili o sinergie simplă în interiorul containerului. O cameră miniaturală va fotografia orice creștere. Experimentul biologic a fost conceput de 28 de universități chineze.