Dacă umanitatea va deveni o specie de rezervă și interplanetară, unul dintre cele mai importante lucruri va fi capacitatea astronauților de a-și vedea nevoile în mod independent. Bazându-se pe livrări regulate de livrări de pe Pământ nu este doar nelegiuit; este, de asemenea, practic și foarte scump. Din acest motiv, oamenii de știință lucrează la crearea de tehnologii care să le permită astronauților să-și asigure propriul aliment, apă și aer respirabil.
În acest scop, o echipă de cercetători de la Universitatea Politehnică Tomsk din centrul Rusiei - împreună cu oamenii de știință din alte universități și institute de cercetare din regiune - au dezvoltat recent un prototip pentru o seră orbitală. Cunoscut sub numele de modul automat biologic orbital, acest dispozitiv permite plantelor să fie cultivate și cultivate în spațiu și ar putea fi îndreptate către Stația Spațială Internațională (ISS) în următorii ani.
De la începutul epocii spațiale, s-au efectuat numeroase experimente care au demonstrat modul în care plantele pot fi cultivate în condiții de microgravitate. Cu toate acestea, aceste studii au fost efectuate utilizând sere situate în compartimentele de locuit ale stațiilor orbitale și au implicat limitări semnificative în ceea ce privește tehnologia și spațiul.
Din acest motiv, o echipă de cercetare de la TPU a început să lucreze la ameliorarea și îmbunătățirea tehnologiilor necesare cultivării culturilor agricole importante. Echipa proiectului include cercetători suplimentari de la Universitatea de Stat Tomsk (TSU), Universitatea de Stat Tomsk de Sisteme de Control și Radioelectronică (TUSUR), Institutul de Chimie Petrolului și Institutul de Cercetare Siberian al Agriculturii și Turbei.
După cum a explicat Aleksei Yakovlev, șeful Școlii TPU de tehnologii avansate de fabricație, într-un comunicat de presă TPU:
„În prezent pregătim o aplicație pentru experiment și lucrăm prin proiectarea preliminară și soluțiile tehnice. În 2020, ar trebui să completăm cererea și să o depunem. Apoi, un consiliu de coordonare își va evalua importanța și importanța. Tinde să dureze un an și jumătate de la cerere până la începutul experimentului, așa că ne așteptăm să ne alăturăm unui program pe termen lung și să primim finanțare în 2021 ”.
Proiectul de seră inteligentă va include tehnologii dezvoltate la TPU, care include iluminat inteligent care va accelera creșterea plantelor, hidroponică specializată, irigare automată și soluții de recoltare. În prezent, TPU construiește un nou teren de testare, astfel încât să poată extinde producția în sera inteligentă.
„În Tomsk, vom efectua studii interdisciplinare și vom rezolva problemele aplicate în domeniul agrobiofotonicii”, a spus Yakovlev. „În același timp, echipa de cercetare include oameni de știință din Tomsk, Moscova, Vladivostok și parteneri internaționali din Olanda specializați în complexe climatice, inclusiv unul de la Universitatea Wageningen.”
În cele din urmă, Yakovlev și colegii săi au în vedere un modul autonom care ar fi capabil să furnizeze hrană pentru astronauți și, eventual, să se conecteze la ISS. Aceștia au indicat, de asemenea, că modulul ar conține o suprafață de cultivare de 30 m² (~ 320 ft²) și că ar avea o formă cilindrică. După cum a indicat Yakolev, acest lucru ar permite rotirea modulului pentru a simula diferite condiții de gravitație:
„Indicele de gravitație va fi stabilit de viteza de rotație a modulului în jurul axei sale. De asemenea, ne așteptăm ca modulul să fie realizat dintr-un material flexibil pentru asamblarea compactă și ambalarea automată orbitală. "
Acestea includ condițiile de gravitație care sunt prezente pe Lună și Marte, care prezintă echivalentul a aproximativ 16,5% și 38% a gravitației Pământului (0,1654 g și 0,3794 g), respectiv. În prezent, nu se cunoaște cât de bine pot crește plantele pe corp și cercetarea în acest sens este încă la început. Prin urmare, informațiile furnizate de acest modul s-ar putea dovedi foarte utile dacă și când sunt realizate planurile pentru o colonie lunară și / sau marțiană.
Proiectarea și ingineria care intră în modul vor ține cont și de tipurile de condiții care sunt prezente în spațiu, cum ar fi radiațiile solare și cosmice și extremele temperaturii. Dincolo de asta, modulul va cerceta ce tipuri de culturi cresc bine pe orbită. Yakovlev a spus:
“O altă problemă importantă este selecția culturilor agricole necesare și cele mai potrivite și protecția lor împotriva agenților patogeni în microgravitate. Oferim diverse tipuri de salată, praz, busuioc și alte culturi pentru cultivare în modul.“
Trei experimente TPU au fost aprobate recent pentru transportul către ISS și vor fi implementate la sfârșitul acestui an. Acestea includ un dispozitiv capabil să imprime 3D materiale compozite, carcase pentru un roi de sateliți și un strat de nanocompozite multistrat care va fi aplicat portuarelor ISS pentru a proteja împotriva impactului micrometeoroidelor (Peresvet). Implementarea lor va începe mai târziu în acest an și în 2021.
