Покорение космического пространства неразрывно связано с исследованиями в области биологии и физиологии. Космоботаника даже немного старше пилотируемой космонавтики – первые семена сельскохозяйственных растений побывали над планетой ещё в 1960 году – вместе с собаками Белкой и Стрелкой.
Эпоха пилотируемых космических полётов, открытая 12 апреля 1961 года запуском космического корабля «Восток» с Юрием Гагариным на борту, вывела биоисследования на новый уровень. С тех пор на борту практически всех отечественных орбитальных станций проводились эксперименты с растениями.
Наиболее интенсивными исследования были на комплексе «Мир», где по программе «Интеркосмос» вместе с учёными из Болгарии была создана первая в мире автоматическая оранжерея «Свет». С 1990 по 2000 год российские космонавты провели в ней шесть экспериментов по выращиванию салатных культур, редиса и пшеницы. Этот опыт позволил учёным Института медико-биологических проблем РАН разработать и создать оранжерею «Лада» для экспериментов с высшими растениями на борту российского сегмента МКС.
Параллельно велись исследования по разведению в космосе высокоорганизованных живых существ. Их объектом стали японские перепела. Первый опыт с их яйцами провели в 1979 году на борту биоспутника «Космос-1129» в установке «Инкубатор-1». По итогам исследования учёные сделали вывод о том, что невесомость развитию живых организмов не препятствует.
После этого на комплексе «Мир» установили «Инкубатор-2», в котором 22 марта 1990 года впервые были выведены высокоорганизованные живые существа – перепелята. К сожалению, ни один из вылупившихся тогда птенцов не выжил. Но печальный опыт был учтён в дальнейшем.
Уже в августе 1990 года на орбиту в специальных фиксирующих «скафандрах» были отправлены взрослые особи японского перепела. После выполнения программы исследования они благополучно вернулись на Землю, долго жили и размножались. В ходе следующего эксперимента в 1992 году на орбите было выведено шесть птенцов, которых потом доставили на Землю.
С 2002 по 2011 год в оранжерее «Лада» российские космонавты провели полтора десятка экспериментов с растениями гороха, пшеницы, ячменя, редиса и салатных культур. Один из значимых результатов – получение четырёх последовательных поколений гороха. Тем самым впервые в мире было доказано, что сельхозкультуры на протяжении долгого – сопоставимого с длительностью марсианской экспедиции – времени могут выращиваться в условиях космического полёта без потери репродуктивных функций.
В конце 2014 года космонавт Елена Серова провела собственный эксперимент – прорастила на орбите семена яблони. При этом на борту не было специальной аппаратуры: росток яблони появился только благодаря солнечному свету и влажной марле.
В конце 2016-го – начале 2017 года на замену устаревшего образца на станцию была доставлена модернизированная оранжерея «Лада-2», но из-за аварии космического грузовика «Прогресс МС-04» развитие растениеводства в космосе было приостановлено.
Специалисты сейчас активно работают над новой оранжереей «Витацикл» конвейерного типа, которая по многим параметрам эффективней работающей сегодня на борту МКС американской оранжереи.
Опытный прототип – «Витацикл-Т» специалисты надеются получить к концу 2021 года и в 2022 году планируют начать испытания. На орбиту оранжерея отправится в 2023–2024 годах. Первым делом получат урожай салата, а потом наступит очередь томатов и моркови. Данная теплица будет иметь прикладное значение – космонавты будут получать по 40–50 граммов витаминной продукции в день.
