221. Вирощування рослин у космосі.
Матеріал
Урок №221. Вирощування рослин у космосі.
Мета уроку: Сформувати у учнів розуміння особливостей вирощування рослин у космічних умовах та їх значення для майбутніх космічних місій.
Цілі сталого розвитку:
Які цілі сталого розвитку опрацьовуємо на уроці:
- ЦСР 2: Подолання голоду – розробка нових методів вирощування їжі
- ЦСР 9: Промисловість, інновації та інфраструктура
- ЦСР 15: Збереження екосистем суші
Ключові слова: мікрогравітація, фототропізм, геотропізм, космічні промені, гідропоніка, аеропоніка, космічне сільське господарство, МКС, фотосинтез.
План уроку:
- Мотивація
- Теоретичний блок
- Життєва ситуація
- Попрактикуй самостійно
- Рефлексія
Очікувані результати для учнівства:
Очікувані результати для вчителя:
Тема вирощування рослин у космосі може здатися вам чимось далеким від щоденного життя. Але насправді це одна з найцікавіших і найважливіших ділянок сучасної науки. Людство мріє про тривалі космічні подорожі та освоєння інших планет, зокрема Марса.
А для цього потрібно вирішити безліч завдань — серед яких і питання харчування.
Уявіть себе на борту космічного корабля: замість свіжих овочів — лише консерви. Чи вистачить вам сил, фізичного й ментального здоров’я витримати таку подорож? Саме тому вчені й інженери вже сьогодні проводять експерименти з вирощуванням рослин у невагомості та на космічних станціях. Як ви думаєте, які складнощі виникають при вирощуванні рослин в космосі?
Можливо, саме серед вас є ті, хто мріє стати астронавтом, біологом, ландшафтним дизайнером чи інженером майбутнього. І знання про те, як можна вирощувати рослини в космосі, наближають цю мрію до реальності.
Our World: Systems to Grow Plants in Space
Відео
NASA ScienceCasts: Station Science 101 – Advancing Plant Science with Space Gardens
Відео
Корисні ресурси:
- Офіційний сайт NASA про експерименти з рослинами в космосі.
- Документальний фільм “Growing Plants in Space” (NASA)
- Статті про проект “Veggie” на МКС.
- Дослідження Європейського космічного агентства про майбутні місії.
Подивіться на кадри вирощування салату на Міжнародній космічній станції: на міжнародній космічній станції зуміли виростити високоякісний врожай салату — SuperAgronom.com
Вирощування рослин у космосі — це не просто науковий експеримент, а ключова технологія для довготривалих космічних польотів.
Рослини є джерелом:
- Їжі: свіжі овочі та фрукти забезпечують астронавтів вітамінами та поживними речовинами.
- Рослини допомагають рециркулювати повітря та воду, зменшуючи залежність від поставок з Землі.
- Води: рослини випаровують воду, яку можна очистити та використовувати повторно.
- Психологічної підтримки: вид зеленої рослини допомагає астронавтам відчувати себе комфортніше, відчувати зв’язок із Землею.
- Експерименти показують, що космічні рослини можуть бути багатшими на поживні речовини, що корисно для земного фермерства.
Основні виклики вирощування рослин у космосі:
- Мікрогравітація – відсутність земного тяжіння впливає на:
- Циркуляцію води та поживних речовин
- Орієнтацію росту коренів та пагонів
- Розподіл клітинних органел
- Космічні промені – високоенергетичні частинки, що можуть:
- Пошкоджувати ДНК рослин
- Впливати на фотосинтез
- Змінювати темпи росту
- Контрольоване середовище – необхідність штучного забезпечення:
- Освітлення (LED-системи)
- Атмосфери (CO₂, O₂, вологість)
- Живлення (гідропонні системи)
Способи вирощування рослин у космосі:
- Гідропоніка: рослини ростуть не в ґрунті, а у водному розчині поживних речовин. Цей метод дозволяє економити місце та воду. Аеропоніка – вирощування з розпиленням поживного розчину на корені
- Системи рослинництва: на МКС використовують спеціальні космічні теплиці, як-от Veggie та Advanced Plant Habitat.
Рослини, вирощені та з’їдені на МКС
| Рік | Рослина | Як вирощували | Чи їли космонавти її | Особливості експерименту |
|---|---|---|---|---|
| 2014 | Червоний салат ромейн | Установки Veggie, світлодіоди | ні (тільки відправили на Землю для аналізу) | Перша спроба виростити їжу у космосі |
| 2015 | Червоний салат ромейн | Veggie, контроль вологості та світла | так (вперше скуштували на МКС) | Половину врожаю з’їли, половину науковцям |
| 2016 | Гірчиця, редис, горох | Veggie, різні режими освітлення | так (частково) | Порівняння росту різних культур |
| 2019 | Зелений салат, капуста, гірчиця | Нові установки з LED-лампами | так | Зібрали кілька «урожаїв», включили в раціон |
| 2020 | Ріпа, гірчиця, капуста пак-чой | Камера з регуляцією клімату Advanced Plant Habitat (APH) | так | Тестували, як ростуть «коренеплоди» у космосі |
| 2021–2022 | Різні салати, редис, горох, капуста | Veggie та Advanced Plant Habitat | так | Їжу почали вживати більш регулярно |
| 2024 | Цвітна капуста та томати | APH, контроль росту плодів | так (частково) | Перші спроби вирощувати плодові овочі |
Словник термінів:
- Фототропізм – ріст рослини в напрямку світла
- Геотропізм – реакція рослини на гравітацію
- Гідропоніка – вирощування рослин без ґрунту, на поживних розчинах
- Аеропоніка – вирощування з розпиленням поживного розчину на корені
- Veggie system: NASA-система для вирощування рослин на МКС з LED-освітленням
Сучасні досягнення:
- Експерименти на МКС: салат, редиска, помідори черрі
- Системи “Veggie” та “Advanced Plant Habitat”
- Проекти вирощування рослин для місії на Марс
Завдання №1
Нижче подані графіки, побудовані на основі реальних експериментальних даних, отриманих у дослідженнях Massa et al. (2015) та Khodadad et al. (2020). У цих роботах вчені порівнювали ріст і якість салату, вирощеного на Міжнародній космічній станції (у мікрогравітації), із салатом, який вирощували у контрольних умовах на Землі. Ваше завдання ознайомитися із графіками і дати відповіді на запитання під ними.
Графік 1. Середня свіжа маса салату
- Які відмінності ви бачите між масою салату, вирощеного в умовах мікрогравітації, та в ґрунті на Землі?
- Чому, на вашу думку, маса рослин у космосі може бути меншою? більшою?
- Який/які з факторів (освітлення, вода, гравітація, радіація) зумовлює/-ють, на вашу думку, відмінності, представлені на діаграмі?
Графік 2. Бактеріальні показники на листі
VEG-01B і VEG-03A — це назви окремих експериментів із вирощування салату ромен на Міжнародній космічній станції (МКС) у проєкті Veggie (Vegetable Production System).
- Veggie — це спеціальна установка NASA для вирощування їстівних рослин у космосі.
- Кожен експеримент має свою назву: VEG-01, VEG-02, VEG-03 тощо. Літера «А», «B» позначає конкретний запуск/повтор досліду.
- VEG-01B — один із перших експериментів, де салат вирощували на МКС. Саме там на листі виявили дуже багато бактерій (≈10⁵/г).
- VEG-03A — пізніший експеримент, де вдосконалили умови (краще очищене обладнання, контроль середовища, краща санітарія). Рівень бактерій був набагато нижчим (≈10²/г).
- Чи відрізняється кількість бактерій на листках у різних експериментах?
- Як ви думаєте, чому кількість мікроорганізмів у космосі не завжди більша, ніж на Землі?
- Чи можна сказати, що космічні овочі безпечні для споживання? Поясніть.
На Землі будь-який лист рослини покритий мікробіотою: є і корисні бактерії, і нейтральні, і потенційно шкідливі.
В експериментах NASA (Massa, Khodadad) з’ясували, що рослини в космосі теж мають «свою» мікробіоту. Це нормально, але важливо, щоб серед цих бактерій не було патогенних для людини.
Якщо кількість бактерій дуже велика і вони потенційно небезпечні, то це ризик для астронавтів. Але якщо це звичайна «корисна» або «нейтральна» мікрофлора — вона навіть допомагає рослині захищатися від хвороб.
Графік 3. Фенольний вміст
Фенольний вміст — це кількість певних речовин, які виробляють рослини для захисту себе і які водночас корисні для людини (це натуральні речовини-антиоксиданти, що допомагають рослині боротися зі стресом (наприклад, від радіації, хвороб чи нестачі світла), для людини вони корисні тим, що захищають клітини від пошкоджень).
- Які зміни фенольного вмісту ви спостерігаєте у космічних рослин у порівнянні з земними?
- Чому космічні умови можуть стимулювати накопичення певних речовин у рослинах?
- Як це може впливати на користь для людини (наприклад, антиоксидантні властивості)?
Завдання №2
Мінімальний врожай для виживання екіпажу в космосі
Інструкція для виконання практичної роботи
- З’ясуйте потреби людини в їжі.
- Середня добова потреба людини у свіжих овочах і зелені становить близько 350 г на добу.
- Ознайомтеся з даними про врожайність рослин у контейнерах.
- Один контейнер із салатом (гідропоніка/аеропоніка) може дати близько 200 г урожаю за цикл (30 днів).
- Отже, середня добова віддача одного контейнера ≈ 7 г.
- Порахуйте, скільки контейнерів потрібно для однієї людини.
- Якщо одна людина потребує 350 г/добу, а контейнер дає лише 7 г/добу:
- Х контейнерів для забезпечення 350 г
- Зробіть обчислення для екіпажу.
- Для 3 осіб:
- Для 6 осіб:
- Поміркуйте та дайте відповіді:
- Чи реально розмістити таку кількість контейнерів на МКС?
- Які технічні труднощі виникають при збільшенні числа контейнерів?
- Як можна підвищити врожайність у космосі (підбір рослин, умови вирощування)?
Завдання №3
Практична робота: Прорахунок мінімального врожаю рослин для харчування екіпажу з 6 осіб на МКС
Теоретичний мінімум:
- Людині потрібно в середньому 2500 ккал/день.
- Для 6 осіб: 6* 2500 = 15000 ккал/день.
- Калорійність деяких культур:
- картопля — 770 ккал/кг;
- пшениця — 3400 ккал/кг;
- соя — 4460 ккал/кг.
- Врожайність у гідропоніці (приблизно):
- картопля — 2 кг/м² за цикл (100 днів);
- пшениця — 0,4 кг/м² за цикл (120 днів);
- соя — 0,5 кг/м² за цикл (120 днів).
3. Хід роботи:
1. Скільки продукту потрібно, щоб отримати 15 000 ккал?Формула:
Маса продукту (кг)= Потреба в ккал/Калорійність (ккал/кг)
Приклад (для картоплі):
15000/770=19,5кг/день
Завдання: порахуйте масу картоплі, пшениці й сої, потрібну на день.
2. Яка потрібна площа для вирощування?
Формула:
кг/м²/день = Врожайність (кг/м² за цикл)/Тривалість циклу (днів)
Площа (м²) = Маса продукту (кг/день)/кг/м²/день
Приклад (для картоплі):
- 2 кг/м² за 100 днів → 2/100 = 0,02 кг/м²/день.
- Треба 19,5 кг/день.
- Площа = 19,5 / 0,02 = 975 м².
Завдання: розрахуйте площу для пшениці та сої.
3. Порівняйте результати
- Яка культура займає найменше місця?
- Чи реально виділити стільки площі на космічному кораблі?
- Чому вигідно вирощувати не одну культуру, а кілька?
4. Запитання для рефлексії
- Чому навіть при «вигідних» культурах площа виходить дуже великою?
- Як можуть допомогти вертикальні ферми?
- Чому космонавтам усе одно потрібні паковані продукти, навіть якщо є «космічний город»?
5. За наявності часу:
- Скласти власну комбінацію культур (наприклад, 50% калорій — картопля, 50% — соя). Порахувати площу.
- Намалювати схему «мій космічний город» і пояснити, чому вибрані саме ці культури.
Перед вами фото з експерименту Seedling Growth на ISS — воно показує, що як рослини проростають за відсутності чіткої гравітації, і відсутності світла.
Завдання по фото (Seedling Growth на ISS)
1. Спостереження
- Розгляньте фото: які частини рослини ростуть хаотично,
а які — цілеспрямовано? - Позначте на фото напрям росту пагонів і коренів:
- фототропізм або його відсутність,
- геотропізм або його відсутність.
2. Таблиця для порівняння
| Частина рослини | Напрям росту на Землі | Напрям росту на МКС | Висновок про фототропізм / геотропізм |
|---|---|---|---|
| Корінь | |||
| Пагін |
Заповніть таблицю, використовуючи спостереження з фото.
3. Питання для аналізу
- Що допомагає пагону визначити напрям росту?
- Якщо на МКС джерело світла перемістити убік, куди буде рости пагін? корінь?
- Які переваги фототропізму для космічних теплиць?
4. Додаткове творче завдання
- Намалюйте схему, де показані:
- джерело світла,
- хаотичний ріст кореня,
- напрям фототропного росту пагона.
- Напишіть короткий висновок:
«Що головне для росту рослини у відсутності гравітації?»
Метод “3-2-1”:
- 3 речі, які я дізнався про вирощування рослин у космосі
- 2 питання, які в мене виникли після уроку
- 1 ідея про те, як це може вплинути на майбутнє людства
Питання для роздумів:
- Чи зміниться смак космічних овочів порівняно із земними?
- Які етичні питання виникають при створенні “штучних екосистем”?
- Як космічні технології вирощування можуть допомогти на Землі?
Практичний експеримент вдома:
“Моделювання космічних умов”
- Виростіть рослину або мікрозелень (кріс-салат, квасоля, соняшник, броколі тощо) у двох умовах:
- Звичайна (контрольна група)
- З обертанням горщика чи підложки для вирощування кожен день (імітація дезорієнтації в космосі)
- Ведіть щоденник спостережень протягом 2 тижнів
- Сфотографуйте результати та підготуйте звіт
За бажанням подивитися:
Документальний серіал «One Strange Rock» – епізод про замкнені екосистеми.
Проект за бажанням:
“Їжа астронавтів” – дослідіть еволюцію космічного харчування від тюбиків до свіжих овочів.
Урок №221. Вирощування рослин у космосі.
Мета уроку: Сформувати у учнів розуміння особливостей вирощування рослин у космічних умовах та їх значення для майбутніх космічних місій.
Цілі сталого розвитку:
Які цілі сталого розвитку опрацьовуємо на уроці:
- ЦСР 2: Подолання голоду – розробка нових методів вирощування їжі
- ЦСР 9: Промисловість, інновації та інфраструктура
- ЦСР 15: Збереження екосистем суші
Ключові слова: мікрогравітація, фототропізм, геотропізм, космічні промені, гідропоніка, аеропоніка, космічне сільське господарство, МКС, фотосинтез.
План уроку:
- Мотивація
- Теоретичний блок
- Життєва ситуація
- Попрактикуй самостійно
- Рефлексія
Очікувані результати для учнівства:
Тема вирощування рослин у космосі може здатися вам чимось далеким від щоденного життя. Але насправді це одна з найцікавіших і найважливіших ділянок сучасної науки. Людство мріє про тривалі космічні подорожі та освоєння інших планет, зокрема Марса.
А для цього потрібно вирішити безліч завдань — серед яких і питання харчування.
Уявіть себе на борту космічного корабля: замість свіжих овочів — лише консерви. Чи вистачить вам сил, фізичного й ментального здоров’я витримати таку подорож? Саме тому вчені й інженери вже сьогодні проводять експерименти з вирощуванням рослин у невагомості та на космічних станціях. Як ви думаєте, які складнощі виникають при вирощуванні рослин в космосі?
Можливо, саме серед вас є ті, хто мріє стати астронавтом, біологом, ландшафтним дизайнером чи інженером майбутнього. І знання про те, як можна вирощувати рослини в космосі, наближають цю мрію до реальності.
Our World: Systems to Grow Plants in Space
Відео
NASA ScienceCasts: Station Science 101 – Advancing Plant Science with Space Gardens
Відео
Корисні ресурси:
- Офіційний сайт NASA про експерименти з рослинами в космосі
- Документальний фільм “Growing Plants in Space” (NASA)
- Статті про проект “Veggie” на МКС
- Дослідження Європейського космічного агентства про майбутні місії
Подивіться на кадри вирощування салату на Міжнародній космічній станції: на міжнародній космічній станції зуміли виростити високоякісний врожай салату — SuperAgronom.com
Вирощування рослин у космосі — це не просто науковий експеримент, а ключова технологія для довготривалих космічних польотів.
Рослини є джерелом:
- Їжі: свіжі овочі та фрукти забезпечують астронавтів вітамінами та поживними речовинами.
- Рослини допомагають рециркулювати повітря та воду, зменшуючи залежність від поставок з Землі.
- Води: рослини випаровують воду, яку можна очистити та використовувати повторно.
- Психологічної підтримки: вид зеленої рослини допомагає астронавтам відчувати себе комфортніше, відчувати зв’язок із Землею.
- Експерименти показують, що космічні рослини можуть бути багатшими на поживні речовини, що корисно для земного фермерства.
Основні виклики вирощування рослин у космосі:
- Мікрогравітація – відсутність земного тяжіння впливає на:
- Циркуляцію води та поживних речовин
- Орієнтацію росту коренів та пагонів
- Розподіл клітинних органел
- Космічні промені – високоенергетичні частинки, що можуть:
- Пошкоджувати ДНК рослин
- Впливати на фотосинтез
- Змінювати темпи росту
- Контрольоване середовище – необхідність штучного забезпечення:
- Освітлення (LED-системи)
- Атмосфери (CO₂, O₂, вологість)
- Живлення (гідропонні системи)
Способи вирощування рослин у космосі:
- Гідропоніка: рослини ростуть не в ґрунті, а у водному розчині поживних речовин. Цей метод дозволяє економити місце та воду. Аеропоніка – вирощування з розпиленням поживного розчину на корені
- Системи рослинництва: на МКС використовують спеціальні космічні теплиці, як-от Veggie та Advanced Plant Habitat.
Рослини, вирощені та з’їдені на МКС
| Рік | Рослина | Як вирощували | Чи їли космонавти її | Особливості експерименту |
|---|---|---|---|---|
| 2014 | Червоний салат ромейн | Установки Veggie, світлодіоди | ні (тільки відправили на Землю для аналізу) | Перша спроба виростити їжу у космосі |
| 2015 | Червоний салат ромейн | Veggie, контроль вологості та світла | так (вперше скуштували на МКС) | Половину врожаю з’їли, половину науковцям |
| 2016 | Гірчиця, редис, горох | Veggie, різні режими освітлення | так (частково) | Порівняння росту різних культур |
| 2019 | Зелений салат, капуста, гірчиця | Нові установки з LED-лампами | так | Зібрали кілька «урожаїв», включили в раціон |
| 2020 | Ріпа, гірчиця, капуста пак-чой | Камера з регуляцією клімату Advanced Plant Habitat (APH) | так | Тестували, як ростуть «коренеплоди» у космосі |
| 2021–2022 | Різні салати, редис, горох, капуста | Veggie та Advanced Plant Habitat | так | Їжу почали вживати більш регулярно |
| 2024 | Цвітна капуста та томати | APH, контроль росту плодів | так (частково) | Перші спроби вирощувати плодові овочі |
Словник термінів:
- Фототропізм – ріст рослини в напрямку світла
- Геотропізм – реакція рослини на гравітацію
- Гідропоніка – вирощування рослин без ґрунту, на поживних розчинах
- Аеропоніка – вирощування з розпиленням поживного розчину на корені
- Veggie system: NASA-система для вирощування рослин на МКС з LED-освітленням
Сучасні досягнення:
- Експерименти на МКС: салат, редиска, помідори черрі
- Системи “Veggie” та “Advanced Plant Habitat”
- Проекти вирощування рослин для місії на Марс
Завдання №1
Нижче подані графіки, побудовані на основі реальних експериментальних даних, отриманих у дослідженнях Massa et al. (2015) та Khodadad et al. (2020). У цих роботах вчені порівнювали ріст і якість салату, вирощеного на Міжнародній космічній станції (у мікрогравітації), із салатом, який вирощували у контрольних умовах на Землі. Ваше завдання ознайомитися із графіками і дати відповіді на запитання під ними.
Графік 1. Середня свіжа маса салату
- Які відмінності ви бачите між масою салату, вирощеного в умовах мікрогравітації, та в ґрунті на Землі?
- Чому, на вашу думку, маса рослин у космосі може бути меншою? більшою?
- Який/які з факторів (освітлення, вода, гравітація, радіація) зумовлює/-ють, на вашу думку, відмінності, представлені на діаграмі?
Графік 2. Бактеріальні показники на листі
VEG-01B і VEG-03A — це назви окремих експериментів із вирощування салату ромен на Міжнародній космічній станції (МКС) у проєкті Veggie (Vegetable Production System).
- Veggie — це спеціальна установка NASA для вирощування їстівних рослин у космосі.
- Кожен експеримент має свою назву: VEG-01, VEG-02, VEG-03 тощо. Літера «А», «B» позначає конкретний запуск/повтор досліду.
- VEG-01B — один із перших експериментів, де салат вирощували на МКС. Саме там на листі виявили дуже багато бактерій (≈10⁵/г).
- VEG-03A — пізніший експеримент, де вдосконалили умови (краще очищене обладнання, контроль середовища, краща санітарія). Рівень бактерій був набагато нижчим (≈10²/г).
- Чи відрізняється кількість бактерій на листках у різних експериментах?
- Як ви думаєте, чому кількість мікроорганізмів у космосі не завжди більша, ніж на Землі?
- Чи можна сказати, що космічні овочі безпечні для споживання? Поясніть.
На Землі будь-який лист рослини покритий мікробіотою: є і корисні бактерії, і нейтральні, і потенційно шкідливі.
В експериментах NASA (Massa, Khodadad) з’ясували, що рослини в космосі теж мають «свою» мікробіоту. Це нормально, але важливо, щоб серед цих бактерій не було патогенних для людини.
Якщо кількість бактерій дуже велика і вони потенційно небезпечні, то це ризик для астронавтів. Але якщо це звичайна «корисна» або «нейтральна» мікрофлора — вона навіть допомагає рослині захищатися від хвороб.
Графік 3. Фенольний вміст
Фенольний вміст — це кількість певних речовин, які виробляють рослини для захисту себе і які водночас корисні для людини (це натуральні речовини-антиоксиданти, що допомагають рослині боротися зі стресом (наприклад, від радіації, хвороб чи нестачі світла), для людини вони корисні тим, що захищають клітини від пошкоджень).
- Які зміни фенольного вмісту ви спостерігаєте у космічних рослин у порівнянні з земними?
- Чому космічні умови можуть стимулювати накопичення певних речовин у рослинах?
- Як це може впливати на користь для людини (наприклад, антиоксидантні властивості)?
Завдання №2
Мінімальний врожай для виживання екіпажу в космосі
Інструкція для виконання практичної роботи
- З’ясуйте потреби людини в їжі.
- Середня добова потреба людини у свіжих овочах і зелені становить близько 350 г на добу.
- Ознайомтеся з даними про врожайність рослин у контейнерах.
- Один контейнер із салатом (гідропоніка/аеропоніка) може дати близько 200 г урожаю за цикл (30 днів).
- Отже, середня добова віддача одного контейнера ≈ 7 г.
- Порахуйте, скільки контейнерів потрібно для однієї людини.
- Якщо одна людина потребує 350 г/добу, а контейнер дає лише 7 г/добу:
- Х контейнерів для забезпечення 350 г
- Зробіть обчислення для екіпажу.
- Для 3 осіб:
- Для 6 осіб:
- Поміркуйте та дайте відповіді:
- Чи реально розмістити таку кількість контейнерів на МКС?
- Які технічні труднощі виникають при збільшенні числа контейнерів?
- Як можна підвищити врожайність у космосі (підбір рослин, умови вирощування)?
Завдання №3
Практична робота: Прорахунок мінімального врожаю рослин для харчування екіпажу з 6 осіб на МКС
Теоретичний мінімум:
- Людині потрібно в середньому 2500 ккал/день.
- Для 6 осіб: 6* 2500 = 15000 ккал/день.
- Калорійність деяких культур:
- картопля — 770 ккал/кг;
- пшениця — 3400 ккал/кг;
- соя — 4460 ккал/кг.
- Врожайність у гідропоніці (приблизно):
- картопля — 2 кг/м² за цикл (100 днів);
- пшениця — 0,4 кг/м² за цикл (120 днів);
- соя — 0,5 кг/м² за цикл (120 днів).
3. Хід роботи:
1. Скільки продукту потрібно, щоб отримати 15 000 ккал?Формула:
Маса продукту (кг)= Потреба в ккал/Калорійність (ккал/кг)
Приклад (для картоплі):
15000/770=19,5кг/день
Завдання: порахуйте масу картоплі, пшениці й сої, потрібну на день.
2. Яка потрібна площа для вирощування?
Формула:
кг/м²/день = Врожайність (кг/м² за цикл)/Тривалість циклу (днів)
Площа (м²) = Маса продукту (кг/день)/кг/м²/день
Приклад (для картоплі):
- 2 кг/м² за 100 днів → 2/100 = 0,02 кг/м²/день.
- Треба 19,5 кг/день.
- Площа = 19,5 / 0,02 = 975 м².
Завдання: розрахуйте площу для пшениці та сої.
3. Порівняйте результати
- Яка культура займає найменше місця?
- Чи реально виділити стільки площі на космічному кораблі?
- Чому вигідно вирощувати не одну культуру, а кілька?
4. Запитання для рефлексії
- Чому навіть при «вигідних» культурах площа виходить дуже великою?
- Як можуть допомогти вертикальні ферми?
- Чому космонавтам усе одно потрібні паковані продукти, навіть якщо є «космічний город»?
5. За наявності часу:
- Скласти власну комбінацію культур (наприклад, 50% калорій — картопля, 50% — соя). Порахувати площу.
- Намалювати схему «мій космічний город» і пояснити, чому вибрані саме ці культури.
Перед вами фото з експерименту Seedling Growth на ISS — воно показує, що як рослини проростають за відсутності чіткої гравітації, і відсутності світла.
Завдання по фото (Seedling Growth на ISS)
1. Спостереження
- Розгляньте фото: які частини рослини ростуть хаотично,
а які — цілеспрямовано? - Позначте на фото напрям росту пагонів і коренів:
- фототропізм або його відсутність,
- геотропізм або його відсутність.
2. Таблиця для порівняння
| Частина рослини | Напрям росту на Землі | Напрям росту на МКС | Висновок про фототропізм / геотропізм |
|---|---|---|---|
| Корінь | |||
| Пагін |
Заповніть таблицю, використовуючи спостереження з фото.
3. Питання для аналізу
- Що допомагає пагону визначити напрям росту?
- Якщо на МКС джерело світла перемістити убік, куди буде рости пагін? корінь?
- Які переваги фототропізму для космічних теплиць?
4. Додаткове творче завдання
- Намалюйте схему, де показані:
- джерело світла,
- хаотичний ріст кореня,
- напрям фототропного росту пагона.
- Напишіть короткий висновок:
«Що головне для росту рослини у відсутності гравітації?»
Метод “3-2-1”:
- 3 речі, які я дізнався про вирощування рослин у космосі
- 2 питання, які в мене виникли після уроку
- 1 ідея про те, як це може вплинути на майбутнє людства
Питання для роздумів:
- Чи зміниться смак космічних овочів порівняно із земними?
- Які етичні питання виникають при створенні “штучних екосистем”?
- Як космічні технології вирощування можуть допомогти на Землі?
Практичний експеримент вдома:
“Моделювання космічних умов”
- Виростіть рослину або мікрозелень (кріс-салат, квасоля, соняшник, броколі тощо) у двох умовах:
- Звичайна (контрольна група)
- З обертанням горщика чи підложки для вирощування кожен день (імітація дезорієнтації в космосі)
- Ведіть щоденник спостережень протягом 2 тижнів
- Сфотографуйте результати та підготуйте звіт
За бажанням подивитися:
Документальний серіал «One Strange Rock» – епізод про замкнені екосистеми.
Проект за бажанням:
“Їжа астронавтів” – дослідіть еволюцію космічного харчування від тюбиків до свіжих овочів.
Ділись та обговорюй важливе