У 1979 році світові засоби масової інформації облетіла сенсаційна звістка: в космічному кораблі з участю вчених-біологів України розпочалися експериментальні роботи з королевою квітів — орхідеєю, батьківщина якої тропіки Південної Америки. У Національному ботанічному саду імені М.М. Гришка НАН України поздоровлення приймала на той час завідувачка відділу закритого грунту Тетяна Михайлівна Черевченко — визнаний у нашій країні орхідеєзнавець.

Українські ботаніки проводять наукові роботи в межах фітобіології — науки, що вивчає ріст і розвиток рослинних організмів під дією стрес-факторів і в першу чергу невагомості. Ці дослідження мають величезне теоретичне і практичне значення, оскільки рослини — регенеранти кисню, води є джерелом незамінних для людини речовин — необхідні компоненти екологічних систем життєзабезпечення людини в космічних кораблях та в інших замкнутих об’ємах.

Створення ланки таких модельних екосистем та прогнозування надійності її функціонування в разі тривалого перебування людини в ізольованому просторі неможливо без глибоких знань про ступінь і спрямованість дії стрес-факторів на життєдіяльність вищих рослин та передбачає розробку основ космічних біотехнологій, методів ведення космічного рослинництва. Варто зазначити, що, окрім забезпечення поживними речовинами і психологічного комфорту, зелені рослини є одним із найважливіших засобів існування людини в умовах невагомості через їхню здатність поглинати токсичні речовини та залучати їх до кругообігу, знешкоджуючи цілу низку забруднювачів газоповітряного середовища.

Багаторічні дослідження показали, що тропічні орхідеї завдяки біологічним особливостям, закладеним в їхній генотипічній системі, є перспективними моделями для вивчення особливостей росту та розвитку вищих рослин в умовах тривалого космічного польоту.

Епіфітні орхідеї, іншими словами неназемного способу життя, які переважно ростуть в дуплах дерев, розщелинах кори, на бідному субстраті, задовольняються невеличкими скупченнями гумусу. Наявність у м’ясистих листках і стеблах рослин запасів вологи та поживних речовин дає змогу багатьом видам епіфітних орхідей добре переносити посуху й обходитися без поливу до трьох тижнів. Оптимальна температура для їхнього росту і розвитку приблизно відповідає такій, що є комфортною для людини. Істотним моментом є те, що за епіфітного способу життя орхідеї мають ослаблену геотропічну реакцію, оскільки їхнє коріння може розвиватися не лише вниз, а й убік, угору.

Експериментальні роботи з орхідеями продовжувалися у 1980 році. Оранжерея «Малахіт-2» була виведена на орбіту в космічному кораблі «Союз-36» і розміщена на орбітальній станції «Салют-6». Одержано принципово нові дані стосовно впливу невагомості на розвиток рослин, в тому числі й їх фітогормональний статус після 60-, 110-, та 171-добового перебування на орбіті.

Завдання було — забезпечити культивування рослин в умовах невагомості, цим самим створити базу для технологій космічного рослинництва та використати нові можливості для вивчення механізмів реакцій тропічних рослин. Для цього створено спеціальні герметичні камери з певним мікрокліматом, що дало можливість визначити пороги чутливості рослин та розмежувати вплив невагомості і герметичності на їх розвиток.

Тривала робота з розробки замінників ґрунтів та органо-мінеральних добрив пролонгованої дії для вирощування рослин в умовах невагомості дала можливість створити велику кількість субстратів з різноманітними фізико-хімічними властивостями і протестувати їх експериментально. Вперше для умов мікрогравітації розроблено математичні моделі, що описують механізми конвективного руху, дифузії і гідродинамічної дисперсії розчинів у грунтозамінниках з різними агрофізичними параметрами. Структурно-функціональні підходи, що були використані під час конструювання замінників грунту, та аналіз кінетики руху розчинів на пористих матеріалах дали змогу визначити поняття космічного ґрунтознавства і вирішити низку принципових питань, які виникають у невагомості. Авторами створена оригінальна структурно-функціональна екобіосистема для космічних оранжерей, яка складається з рослин різного екоморфотипу, а також інертних замінників грунту із керованими агрофізичними параметрами та збалансованою системою мінерального живлення.

Одним із найважливіших здобутків українських учених є визначення діагностичних критеріїв для пошуку видів, здатних поглинати токсичні органічні сполуки, що дало можливість на основі орхідей створити еталонні композиції з декоративних рослин для фітодизайну пілотованих космічних апаратів.

Результати космічних досліджень учених-ботаніків України висвітлювались у доповідях і виступах на багатьох вітчизняних і міжнародних конференціях, публікувалися в численних наукових журналах, збірниках, засобах масової інформації.

Світова наукова спільнота, практична космонавтика зарубіжних країн високо цінують новаторські, інноваційні розробки українських природознавців, які заслужено визнано науковими центрами провідних держав планети. Про авторитет наших учених свідчить той факт, що вони є членами Міжнародної робочої групи з космічної біології та медицини. Широкий резонанс у світі спричинили космічні експерименти з рослинами, здійснені у 1997 році першим льотчиком-космонавтом незалежної України Л.К. Каденюком під час спільного україно-американського польоту на космічному кораблі «Колумбія». Ці експерименти відбулися за активної участі українських учених-біологів.

Внесок українських учених Інституту ботаніки імені М.Г. Холодного НАН України (В.В. Бараненко, Н.О. Білявська, Д.О. Климчук, О.М. Недуха, А.Ф. Попова, Г.В. Шевченко), Національного ботанічного саду імені М.М. Гришка НАН України (Т.М. Черевченко, Н.В. Заіменко), Інституту екології Карпат (О.Т. Демків) та льотчика-космонавта Л.К. Каденюка в розвиток космічної біології підсумовується в роботі «Гравічутливітсь рослин та розробка технологій їх вирощування в умовах невагомості», висунутої на здобуття Державної премії України в галузі науки і техніки.

За багаторічну плідну працю в галузі космічної біології, вагомий науковий здобуток, створення школи з космічних досліджень та гідне представлення України на міжнародному рівні робота колективу авторів заслуговує високої державної відзнаки.

Володимир МОРГУН, директор Інституту фізіології і генетики рослин НАН України, академік НАНУ.