|
Лаборатория “Космически биотехнологии” |
|
Лаборатория „Космически биотехнологии“ е създадена през 2015г. и е приемник на създадената през 1987г. секция "Космически биотехнологии”. В секцията е разработена първата в света автоматизирана Космическа оранжерия Свет (КО Свет). Разработването на КО Свет започва няколко години по-рано (1983) в сътрудничество с Института по медикобиологични проблеми (ИМБП) - Москва, в рамките на програмата Интеркосмос. През 1985 г., е проведен предварителен експеримент „Субстрат“ на борда на Орбитална станция Салют-7, за подбор на оптималната фракция на изкуствената почва - субстрат “Балканин”, в която ще бъдат посаждани семената на растенията при бъдещите космически експерименти. КО Свет е монтирана на борда на модула Кристал, скачен с Орбитална станция Мир (ОС Мир) на 10 юни 1990 година. В периода юни-август 1990г., в партньорство с ИМБП, е проведен първият дългосрочен експеримент с отглеждане на растенията китайско зеле и репички. Експериментите в КО Свет са временно преустановени поради настъпилите политически промени в страните от бившият социалистически блок, и през 1995 г. са възстановени с провеждането на експеримент с отглеждането на пшеница в сътрудничество с Университета на щата Юта и ИМБП. Към КО Свет е добавена система за измерване на газовия обмен (GEMS), за измерване на фотосинтезата и транспирацията на растенията, както и за мониторинг на някои допълнителни параметри на околната среда. През 1996г. на борда на ОС Мир е качена КО Свет-2 – космическа оранжерия с оптимизирани параметри на средата за отглеждане на растения. Към Свет-2 също е добавена наличната вече на борда на ОС Мир система GEMS. В комплекса Свет-2+GEMS в периода 1996-2000гг. са проведени осем дългосрочни експерименти с растения поставени в сътрудничество с различни международни партньори - Университета на щата Юта, Университета на щата Луизиана и ИМБП. Основна цел на провежданите експерименти е осъществяването на пълен жизнен цикъл на развитие на растенията – „от-семе-до-семе“. Тази цел е постигната за първи път през 1997г. с растението Brassica rapa, и през 1998г. и 1999г. с пшеница. Последният експеримент в КО Свет-2 през май-юни 2000г. е с растенията китайско зеле, листна горчица, мизуна и рукола. Листа то тях са предоставени на руските космонавти Александър Калери и Сергей Зальотин за да оценят вкусовите им качества. В КО Свет и КО Свет-2 за първи път в космически условия са получени следните уникални резултати в областта на „космическото растениевъдство“: ¨ от семена са отгледани репички; ¨ получени са първо и второ поколение семена от растенията Brassica rapa и пшеница; ¨ in vivo и in situ са измерени най-важните физиологични процеси на растенията – фотосинтеза и транспирация; ¨ листа от листни зеленчуци отгледани в космически условия са предоставени на екипажа за храна за да оцени вкусовите им качества.
Последващи анализи на Земята на върнатите проби от експериментите проведени в космически условия обаче показват, че в растенията се наблюдават изменения свидетелстващи за наличие на стресови условия в средата, в която са отглеждани растенията. На базата на получените резултати и натрупаният опит е разработена концепция за ново поколение космическа оранжерия Свет – КО Свет-3, с адаптивно управление на параметрите на околната среда въз основа както на показанията на датчиците измерващи параметрите на околната среда в листната и кореновата зони, така и въз основа на показанията на системи измерващи различни физиологични показатели на растенията.
По настоящем научните изследвания на Лаборатория „Космически биотехнологии“ са свързани с разработването на елементите на КО Свет-3 и с подобряване и оптимизиране на съществуващите техническите средства и технологии за отглеждане на растения в космически условия. Съвсем скоро беше добавена камера за заснемане растежа и развитието на растенията, и температурата на листата (вж. повече в Проекти). Изпълнява се също и проект за проектиране и изработване на установка за пресъздаване и изследване на стресовите условия на околната среда в космическата оранжерия в микрогравитация (вж. повече в Проекти). |