МОСКВА, 19 янв — РИА Новости, Николай Гурьянов. Российские ученые собираются выращивать арбузы и огурцы в самом холодном месте планеты — на антарктической станции "Восток". Там уже собрали неплохой урожай помидоров. Эксперимент проводят в рамках подготовки к созданию базы на Луне. У этой работы есть и более приземленный, но не менее важный смысл.
Урожай в Антарктиде
В ноябре 2022-го Арктический и антарктический научно-исследовательский институт (ААНИИ) объявил, что за год на "Востоке" собрали богатый урожай — 28,5 килограмма томатов и девять килограммов перца на один квадратный метр. Речь идет о пересчете — овощи созревали в специальной оранжерее, полезная площадь которой в совокупности составляла всего один "квадрат" и была распределена между разными культурами.
Также полярники научились выращивать зелень. Например, капуста листовая различных сортов дала до 140 килограммов с квадратного метра в год, горчица листовая — до 94, редька листовая — до 72, рукола — до 69, кресс-салат — до 32, щавель — до 53.
Половина этого объема идет на стол полярникам, а все остальное консервируют и отправляют на исследования в петербургский Агрофизический научно-исследовательский институт (АФИ). Эта научная организация много лет отрабатывает технологии выращивания различных культур без использования почвы. Есть разные способы. Например, гидропоника, когда растения получают питательные вещества из раствора. Или аэропоника, при которой корни опрыскиваются специальным аэрозолем.
Петербургские ученые постарались объединить все лучшее от известных методик в концепции панопоники — от греческого πᾶν "все" и πόνος "работа, труд". Агрофизики создали так называемые фитотехкомплексы, в которых достигается оптимальное соотношение твердой, жидкой и воздушной среды.
Так, вместо почвы используют ее тонкослойный аналог, напоминающий ткань. По щелевым капиллярам к семени поступает питательный раствор. В нем содержатся разнообразные элементы, причем их состав и концентрация соответствуют природным условиям и безопасны для человека. А излучение специально разработанных светодиодных светильников близко к солнечному спектру.
Почти как на Луне
Как ранее показали исследования на других объектах (от МКС до эксперимента "Марс 500"), растениеводство помогает людям справиться с длительной изоляцией в ограниченном пространстве, поскольку благоприятно влияет на психологическое состояние.
Правда, на орбитальной станции невозможно организовать большую рассаду — слишком мало места и воды. Поэтому в ИМБП предложили АФИ и ААНИИ, координирующему работу российских полярников, объединиться для проведения эксперимента "Растения" на станции "Восток".
Труднодоступная континентальная станция — лучший земной аналог будущих обитаемых объектов на других планетах. Там фиксировали самую низкую температуру на планете Земля — минус 89,2 градуса Цельсия. Для сравнения: в районах полюсов Луны, где, скорее всего, будут создавать базу, — минус 153 градуса Цельсия.
На станции "Восток" проводят эксперименты, которые должны подготовить научную основу для колонизации Луны и Марса.
Оранжерейные фитотехкомплексы для суровых антарктических условий сначала создают в АФИ, "обкатывают" на полигоне, после чего передают полярникам. Исследования непосредственно на станции "Восток" поручили проводить Андрею Теплякову, магнитологу по основной специальности. За своим небольшим "огородом" он ухаживает в свободное от наблюдений за магнитосферой время.
"В Антарктиде урожай овощей обычно составляет 70-98 процентов от полученного на агробиополигоне АФИ. И тем не менее это в полтора-два раза выше, чем в современных тепличных комбинатах, работающих в России и за рубежом, — говорит ученый. — Правда, как плоды отличаются по вкусу от тепличных, сказать не могу: для этого нужно пробовать один и тот же сорт из оранжереи "Востока" и из теплицы".
Исследования показали, что содержание нитратов в растениях, выращенных в Антарктиде, не превышает установленные в России санитарно-гигиенические нормы, отмечает полярник.
Добившись успеха с листовыми, листостебельными, а затем и с плодовыми овощными культурами, Тепляков заказал у агрофизиков арбузы: "Мне было интересно, решат ли они эту задачу. Получилось. Значит, наша наука работает. Осталось проверить технологию на южном геомагнитном полюсе планеты".
Выращивать арбузы на "Востоке" начнут в феврале, через 68 дней после "запуска" установки ожидаются первые плоды. По словам Теплякова, ягоды будут значительно меньше тех, к которым мы привыкли, — всего порядка 20 сантиметров в диаметре. А вот по вкусовым качествам, как обещают агрофизики, их не отличишь от астраханских.
Сначала в Антарктиде, далее — везде
Антарктические арбузы — своего рода маркетинговый ход, который должен послужить продвижению панопоники. "Если мы сумеем вырастить арбузы в Антарктиде, значит, это можно будет сделать везде", — объясняет Тепляков.
Усилия АФИ изначально нацелены на разработку технологии, с помощью которой можно было бы накормить растительной продукцией жителей труднодоступных районов страны. Известно, что в Сибири овощи и фрукты стоят крайне дорого. Установкой теплиц эту проблему не решить — на поддержание нужной температуры и освещение в северных районах уходит слишком много энергии, что делает производство нерентабельным. Панопоника позволяет получать продукцию в закрытых помещениях, где затраты на обогрев существенно ниже, а производительность — выше, так как создается оптимальная воздушная, световая и корнеобитаемая среды, поясняют в АФИ.
Самая большая статья расходов при выращивании растений методом панопоники — электроэнергия, с которой даже в удаленных районах страны не должно быть проблем. Растения поглощают свет 12-16 часов в день, а остальное время отдыхают. За это время на установках в Антарктиде тратится всего 0,8 киловатта на один квадратный метр.
Самая ответственная часть работы оператора установки — опыление. Поскольку пчел на "Востоке" не водится, человек делает их работу самостоятельно.
"Опылять приходится вручную — либо кисточкой, либо соединять женский и мужской цветочки. При этом важно не упустить момент: "окно" для опыления длится всего лишь один-два дня", — рассказывает ученый.
В АФИ осторожно оценивают возможность развертывания технологии до промышленных масштабов без испытаний. Могут возникнуть трудности, которые невозможно предсказать при работе на малогабаритных объектах. Чтобы провести такие эксперименты, нужно дополнительное финансирование.