На основе исследований, проведенных Поляковым в условиях, приближенных к «боевым», определили тренировочный цикл, позволяющий космонавтам оставаться в хорошей физической форме. Цикл состоит из четырех дней: первые три дня космонавты тренируются с возрастающей нагрузкой, на четвертый отдыхают. При этом ежедневно космонавты «пробегают» до пяти километров на дорожке и «проезжают» до десяти километров на велоэргометре. Необходимо также постоянно носить костюмы «Пингвин» (от 8 до 12 часов в сутки), которые за счет натянутых эластичных амортизаторов создают нагрузку на мышцы, достигающую 30 % земного веса космонавта. Вакуумный костюм «Чибис» предполагается применять сразу после старта, перед высадкой на другую планету и перед возвращением на Землю — своим воздействием он перераспределяет движение крови в сосудах, обеспечивая ее приток к ногам.
Казалось бы, проблема невесомости решена, однако она подбросила новые сюрпризы.
Основоположник теоретической космонавтики Константин Циолковский полагал, что межпланетные корабли будущего будут снабжены оранжереями, которые снабдят экипажи всем необходимым. То есть в космосе будет воссоздан «кусочек Земли» — замкнутая биосфера, в миниатюре повторяющая жизненный цикл и подпитываемая энергией Солнца и естественными выделениями человека.
Вот что Циолковский писал по этому поводу в своей научно-фантастической повести «Вне Земли» (1918): «Выделения легких, кожи, почек и т. д. поглощались особыми сосудами и составляли прекрасную пищу для растений. Семена их были посажены в ящики с почвой, удобренной этими выделениями. Когда семена пустили ростки, сосуды с ними были выставлены на свет <…>. Необыкновенная сила солнечного света, не ослабленного толстым слоем земной атмосферы, непрерывное его действие, вертикальные лучи, отсутствие вредителей, наиболее благоприятные условия влажности и атмосферы сделали чудеса: не прошло и месяца, как маленькие растения были сплошь увешаны сочными, питательными и ароматическими плодами. Цветение было роскошно, оплодотворение — искусственно. Тяжести не было, веточки свободно распространялись, и плоды их не отягчали и не гнули. <…> Клубника, земляника, разнообразные овощи и фрукты росли не по дням, а по часам. Множество плодов давало урожай через каждые десять, пятнадцать дней. Сажали карликовые яблони, груши и другие небольшие плодовые кусты и деревья. Эти без перерыва цвели и давали изумительно большие и вкусные плоды. Одни деревья зацветали, другие имели уже спелые ягоды. Особенно удавались арбузы, дыни, ананасы, вишни, сливы. Но приходилось постоянно подрезывать подрастающие кусты и деревца. Плоды всякого сорта собирались непрерывно во всякое время, так как времени года не было: был один непрерывный, неизменный климат. <…> Вот почему можно было разводить растения всех стран…»
Первые исследования, проведенные на «Союзе-9», «Зонде-8», «Союзе-12» со всходами пшеницы, картофеля, гороха, подтверждали предвидения ученого. Освободившись от тяжести, растения и вправду росли подчас быстрее, чем на Земле.
Весьма обнадеживающими выглядели и результаты, полученные на орбитальной станции «Салют-4» в миниатюрной оранжерее «Оазис-1». Горох и лук, посаженные в ней, проросли до нормальных размеров.
Неприятности начались позже. У опытных растений, по сравнению с контрольными, замедлялся рост стеблей и образование первых настоящих листочков, затем многие из них хирели и вяли, так и не дав плодов и семян. Космонавт Валерий Рюмин, который провел 175 дней на орбитальной станции «Салют-6», показывая Земле увядшие ростки огуречной рассады, комментировал: «Второй раз сажаем семена, и опять та же история: как только кончается то, что заложено природой в семени, рост прекращается и растение погибает». Позднее на «Салюте-6» побывала установка «Лютик» с тюльпанами — они были выращены на Земле, и им оставалось только распуститься в космосе, но делать это они категорически не захотели. Тогда ученые предприняли попытку обмануть невесомость, послав на орбиту блок «Малахит-2» с уже распустившимися орхидеями. Цветы опали почти сразу же, но сами растения дали прирост, у них образовались не только новые листья, но и воздушные корни. Что примечательно, вернувшись на Землю, орхидеи обильно зацвели.
Отчаянные попытки добиться цветения в условиях невесомости обернулись курьезом. 30 июля 1980 года Рюмин в телерепортаже сказал: «У нас есть система с растениями «Малахит». Так вот, к прилету нашего друга Фам Туана из Вьетнама в ней даже цветок вырос». И он показал этот цветок. Сообщение вызвало настоящую сенсацию, ученые потребовали немедленно доставить образец на Землю. И получили. В спускаемом аппарате в одном из пеналов среди листьев обнаружился красивый бледно-розовый цветок. Он был… сделан космонавтами из бумаги.