**Введение** Космическая ботаника представляет собой междисциплинарную область научного знания, объединяющую принципы биологии растений, агрономии и космических технологий. Её становление и развитие обусловлены необходимостью обеспечения длительных космических миссий автономными системами жизнеобеспечения, а также изучением влияния экстремальных условий космического пространства на рост и развитие растений. Актуальность данной темы возрастает в контексте планируемых экспедиций к Марсу и создания лунных баз, где замкнутые биологические системы станут критически важными для выживания человека. Исторически космическая ботаника зародилась в середине XX века, параллельно с началом освоения космоса. Первые эксперименты по выращиванию растений в условиях микрогравитации были проведены в 1960-х годах на советских биоспутниках серии «Космос» и американских аппаратах программы «Биосат». Эти исследования заложили фундамент для понимания физиологических и морфологических изменений растений в отсутствие гравитации. Важным этапом стало создание орбитальных станций, таких как «Салют», «Мир» и МКС, где были развёрнуты специализированные модули для биологических экспериментов, включая системы «Свет» и «Лада». Современный этап развития космической ботаники характеризуется внедрением передовых технологий, таких как светодиодное освещение с регулируемым спектром, гидропонные и аэропонные системы, а также методы генетической модификации для повышения устойчивости растений к стрессовым факторам. Кроме того, значительное внимание уделяется изучению симбиотических взаимодействий в искусственных экосистемах, включая микроорганизмы-ризобии и микоризные грибы. Целью данного реферата является систематизация ключевых этапов развития космической ботаники, анализ наиболее значимых экспериментов и их результатов, а также оценка перспектив дальнейших исследований в контексте колонизации других планет. Особое внимание уделяется методологическим подходам, технологическим решениям и их вкладу в решение фундаментальных и прикладных задач. Изучение данной темы позволяет не только проследить эволюцию научных представлений, но и обозначить направления для будущих исследований, способствующих устойчивому освоению космоса.

Зарождение космической ботаники как научного направления связано с первыми экспериментами по изучению влияния условий космического полета на растительные организмы. Первые опыты были проведены в середине XX века, когда началась эпоха активного освоения космического пространства. Ученые стремились выяснить, способны ли растения развиваться в условиях микрогравитации, как изменяются их физиологические процессы под воздействием космической радиации и других факторов, отсутствующих на Земле. Одним из первых значимых экспериментов стал запуск семян кукурузы и пшеницы на геофизической ракете в 1946 году в рамках программы США. Результаты показали, что кратковременное воздействие невесомости не приводит к критическим нарушениям в прорастании семян. Однако более систематические исследования стали возможны только с началом орбитальных полетов. В 1960 году на борту советского космического корабля "Спутник-4" были размещены семена гороха, пшеницы и лука. Анализ показал, что несмотря на отсутствие гравитации, процессы деления клеток и роста корней продолжались, хотя и с заметными отклонениями от земных аналогов. Важным этапом стало использование биоспутников серии "Бион", запущенных СССР в 1970-х годах. На их борту проводились комплексные эксперименты с высшими растениями, включая хлореллу и кресс-салат. Было установлено, что длительное пребывание в космосе приводит к изменениям в структуре клеток, замедлению фотосинтеза и нарушению ориентации корневой системы. Эти данные легли в основу дальнейших исследований адаптации растений к экстремальным условиям. Параллельно в США в рамках программы "Apollo" и позднее на станции "Skylab" изучалось поведение растений в замкнутых экосистемах. Эксперименты с салатом и редисом подтвердили возможность их культивирования в искусственной среде, что стало ключевым шагом к разработке систем жизнеобеспечения для длительных космических миссий. К концу XX века накопленные данные позволили сформулировать основные принципы космической ботаники как междисциплинарной науки, объединяющей биологию, агрономию и космические технологии. Таким образом, первые эксперименты с растениями в космосе заложили фундамент для последующего развития этого направления. Они не только продемонстрировали принципиальную возможность существования растительных организмов вне Земли, но и выявили ряд проблем, требующих дальнейшего изучения, таких как влияние радиации, ограниченность ресурсов и необходимость создания искусственных условий для полноценного роста. Эти исследования стали отправной точкой для современных проектов по созданию космических оранжерей и разработке автономных систем биорегенерации.

представляет собой ключевое направление космической ботаники, формирующееся под влиянием технологических достижений и фундаментальных исследований. Первые эксперименты по изучению роста растений в космосе были проведены в середине XX века, когда советские и американские учёные начали отправлять биологические образцы на орбиту. В 1960 году на борту советского спутника «Спутник-4» находились семена пшеницы, гороха и лука, что положило начало систематическим исследованиям влияния невесомости на растительные организмы. Однако отсутствие специализированного оборудования ограничивало возможности наблюдения, что стимулировало разработку первых герметичных биологических модулей. Значительный прогресс в данной области был достигнут в 1970–1980-х годах благодаря созданию орбитальных станций «Салют» и «Мир», где проводились эксперименты с использованием гидропонных систем. Эти установки позволили контролировать параметры среды, включая влажность, температуру и состав питательных растворов, что обеспечило более точное изучение физиологических реакций растений. В частности, было установлено, что в условиях микрогравитации нарушается транспорт ауксинов, что приводит к аномалиям в росте корней и стеблей. Для компенсации этих эффектов были предложены методы искусственной гравитации с использованием центрифуг, а также модифицированные световые режимы, имитирующие земные условия. Современный этап развития связан с внедрением автоматизированных систем, таких как Veggie и Advanced Plant Habitat на Международной космической станции (МКС). Эти устройства оснащены светодиодными источниками с регулируемым спектром, что оптимизирует фотосинтез, и датчиками для мониторинга состояния растений в реальном времени. Важным достижением стало успешное выращивание салата, редиса и цветущих растений, что подтвердило возможность создания замкнутых биологических систем для длительных миссий. Кроме того, применение генетически модифицированных культур, устойчивых к стрессовым факторам космоса, открывает перспективы для автономного обеспечения экипажей свежими продуктами. Перспективные исследования сосредоточены на разработке замкнутых экосистем, таких как проект MELiSSA Европейского космического агентства, где растения интегрированы в систему регенерации воздуха и воды. Параллельно изучается влияние космической радиации на геном растений, что требует создания новых защитных технологий. Таким образом, эволюция методов культивирования растений в микрогравитации отражает переход от простых наблюдений к сложным биотехническим системам, играющим критическую роль в обеспечении устойчивости пилотируемых космических программ.

Современный этап развития космической ботаники характеризуется активным внедрением инновационных технологий, направленных на оптимизацию культивирования растений в условиях микрогравитации и замкнутых экосистем. Одним из ключевых направлений является разработка автоматизированных систем контроля параметров среды, включающих мониторинг влажности, температуры, освещённости и газового состава. Использование светодиодных фитотронов с регулируемым спектром излучения позволяет адаптировать фотосинтетические процессы к специфическим условиям космических станций, обеспечивая максимальную продуктивность фотосинтеза при минимальных энергозатратах. Важным достижением последних лет стало создание гидропонных и аэропонных установок замкнутого цикла, исключающих необходимость использования почвенных субстратов. Эти системы демонстрируют высокую эффективность в условиях невесомости, обеспечивая равномерное распределение питательных растворов и предотвращая гипоксию корневой системы. Особое внимание уделяется разработке биорегенеративных систем жизнеобеспечения (БСЖО), в которых растения выполняют функцию рециркуляции воды, поглощения углекислого газа и генерации кислорода. Эксперименты на МКС подтвердили возможность интеграции высших растений в замкнутые циклы, что открывает перспективы для длительных межпланетных миссий. Генетические и биотехнологические методы занимают центральное место в современных исследованиях. Методы CRISPR-Cas9 и RNA-интерференции применяются для создания стрессоустойчивых сортов, способных адаптироваться к повышенной радиации, гипогравитации и ограниченным ресурсам. Изучение экспрессии генов в условиях космоса позволило идентифицировать ключевые молекулярные механизмы, ответственные за морфогенез и метаболическую адаптацию. Перспективным направлением является синтетическая биология, направленная на конструирование растений с заданными свойствами, такими как ускоренный рост или повышенная питательная ценность. Колонизация Луны и Марса ставит перед космической ботаникой новые задачи, связанные с созданием автономных оранжерей в условиях низкой гравитации и экстремальных температур. Проекты, такие как Lunar Greenhouse (NASA) и EDEN ISS (ESA), демонстрируют возможность выращивания сельскохозяйственных культур в изолированных модулях с использованием искусственного освещения и замкнутых систем водооборота. Перспективным направлением является симбиоз растений и микроорганизмов для повышения эффективности усвоения питательных веществ и подавления патогенов. В долгосрочной перспективе космическая ботаника может стать основой для создания устойчивых экосистем за пределами Земли, обеспечивая экипажи свежими продуктами и участвуя в биоремедиации окружающей среды. Дальнейшие исследования должны быть сосредоточены на оптимизации энергопотребления, миниатюризации оборудования и разработке универсальных протоколов для культивирования разнообразных видов в условиях дальнего космоса.

Развитие космической ботаники оказало значительное влияние на земное сельское хозяйство и экологию, открыв новые перспективы для повышения продуктивности агрокультур и устойчивости экосистем. Одним из ключевых достижений стало изучение поведения растений в условиях микрогравитации, что позволило выявить механизмы их адаптации к экстремальным факторам. Эти исследования легли в основу разработки стресс-устойчивых сортов сельскохозяйственных культур, способных противостоять засухе, засолению почв и другим неблагоприятным условиям. Например, эксперименты на борту Международной космической станции (МКС) продемонстрировали, что растения могут изменять экспрессию генов, связанных с реакцией на стресс, что впоследствии было использовано в селекционных программах на Земле. Важным аспектом стало внедрение замкнутых систем жизнеобеспечения (СЖО), разработанных для космических миссий, в земные агротехнологии. Такие системы, включающие гидропонику, аэропонику и биорегенеративные методы, позволяют минимизировать использование воды и удобрений, снижая антропогенную нагрузку на окружающую среду. Космические исследования также способствовали развитию вертикального земледелия, которое становится всё более востребованным в условиях урбанизации и сокращения пахотных земель. Экологические аспекты космической ботаники связаны с изучением роли растений в регенерации атмосферы и утилизации отходов. Эксперименты с высшими растениями в условиях замкнутых экосистем подтвердили их эффективность в поглощении углекислого газа и выделении кислорода, что актуально для борьбы с климатическими изменениями. Кроме того, исследования фиторемедиации в космических условиях показали потенциал растений для очистки почв и воды от загрязняющих веществ, что нашло применение в восстановлении деградированных земель. Таким образом, космическая ботаника не только расширила фундаментальные знания о физиологии растений, но и предоставила практические инструменты для модернизации сельского хозяйства и решения экологических проблем. Дальнейшее развитие этого направления может привести к созданию более устойчивых агроэкосистем, способных обеспечить продовольственную безопасность в условиях глобальных изменений климата.

**Заключение** Проведённый анализ истории развития космической ботаники позволяет констатировать, что данная научная дисциплина прошла сложный и многогранный путь становления от первых экспериментов по изучению влияния невесомости на растения до современных исследований в условиях орбитальных станций и перспектив межпланетных миссий. Начальный этап связан с работами середины XX века когда учёные впервые столкнулись с необходимостью обеспечения жизнедеятельности растений в экстремальных условиях космического пространства. Развитие технологий и накопление эмпирических данных позволили перейти от фундаментальных исследований к практическому применению полученных знаний в создании замкнутых экосистем для длительных космических экспедиций. Важнейшим достижением космической ботаники стало доказательство возможности роста и развития растений в условиях микрогравитации что подтверждено многочисленными экспериментами на борту МКС. Установлено что несмотря на отклонения в морфогенезе и метаболизме растения сохраняют способность к фотосинтезу и репродукции что открывает перспективы для создания автономных систем жизнеобеспечения. Кроме того исследования в области генетики и биотехнологии позволили идентифицировать гены ответственные за адаптацию к стрессовым факторам космической среды. Современный этап развития космической ботаники характеризуется интеграцией междисциплинарных подходов включая робототехнику искусственный интеллект и точное земледелие. Перспективным направлением является разработка биорегенеративных систем для лунных и марсианских баз где растения будут выполнять не только функцию производства кислорода и пищи но и психологическую поддержку экипажа. Однако остаются нерешённые проблемы такие как долгосрочное воздействие космической радиации и ограниченность ресурсов что требует дальнейших исследований. Таким образом космическая ботаника продолжает играть ключевую роль в освоении космоса демонстрируя взаимосвязь фундаментальной науки и прикладных технологий. Дальнейшее развитие этой области знаний будет способствовать реализации амбициозных проектов по колонизации других планет и углублению понимания механизмов адаптации живых организмов к экстремальным условиям.