Pokud se lidstvo stane rezervním a meziplanetárním druhem, bude jednou z nejdůležitějších věcí schopnost astronautů samostatně sledovat své potřeby. Spoléhat se na pravidelné zásilky dodávek ze Země není jen nezákonné; je to také nepraktické a velmi drahé. Z tohoto důvodu vědci pracují na vývoji technologií, které by astronautům umožnily zajistit si vlastní jídlo, vodu a dýchatelný vzduch.
Za tímto účelem tým vědců z Tomsk Polytechnic University ve středním Rusku - spolu s vědci z jiných univerzit a výzkumných ústavů v regionu - nedávno vyvinul prototyp orbitálního skleníku. Toto zařízení, známé pod názvem Orbital Biological Automatic Module, umožňuje pěstování a kultivaci rostlin ve vesmíru a v následujících letech by mohlo směřovat k Mezinárodní vesmírné stanici (ISS).
Od začátku vesmírného věku byly provedeny četné experimenty, které ukázaly, jak lze rostliny pěstovat za podmínek mikrogravitace. Tyto studie však byly provedeny pomocí skleníků umístěných v obytných prostorech orbitálních stanic a obsahovaly významná omezení, pokud jde o technologii a prostor.
Z tohoto důvodu výzkumný tým z TPU začal pracovat na měřítku a zlepšování technologií nezbytných pro pěstování důležitých zemědělských plodin. Projektový tým zahrnuje další vědce z Tomsk State University (TSU), Tomsk State University of Control Systems and Radioelectronics (TUSUR), Institute of Petroleum Chemistry a Sibiřský výzkumný ústav zemědělství a rašeliny.
Jak Aleksei Yakovlev, ředitel TPU School of Advanced Manufacturing Technologies, vysvětlil ve zprávě TPU News:
„V současné době připravujeme aplikaci pro experiment a zpracováváme předběžný návrh a technická řešení. V roce 2020 bychom měli žádost vyplnit a odeslat. Poté koordinační rada vyhodnotí její význam a význam. Trvá to rok a půl od podání žádosti do začátku experimentu, takže se očekáváme, že se připojíme k dlouhodobému programu a dostaneme finanční prostředky v roce 2021. “
Projekt inteligentního skleníku bude zahrnovat technologie vyvinuté na TPU, které zahrnuje inteligentní osvětlení, které urychlí růst rostlin, specializovanou hydroponii, automatizované zavlažování a sklízecí řešení. V současné době TPU buduje novou zkušebnu, aby mohla rozšířit výrobu v inteligentním skleníku.
"V Tomsku provedeme interdisciplinární studie a vyřešíme aplikované problémy v oblasti agrobiofotoniky," řekl Yakovlev. "Výzkumný tým zároveň zahrnuje vědce z Tomska, Moskvy, Vladivostoku a mezinárodní partnery z Nizozemska, kteří se specializují na klimatické komplexy včetně jednoho z Wageningen University."
Nakonec Yakovlev a jeho kolegové předpokládají autonomní modul, který by byl schopen dodávat potravu astronautům a případně dokonce dokovat s ISS. Rovněž uvedli, že modul bude obsahovat kultivační plochu o rozloze 30 m² (~ 320 ft²) a že bude mít válcový tvar. Jak Yakolev naznačil, to by umožnilo, aby se modul roztočil a simuloval různé gravitační podmínky:
„Index gravitace bude stanoven rychlostí otáčení modulu kolem jeho osy. Očekáváme také, že modul bude vyroben z pružného materiálu pro kompaktní montáž a automatické orbitální vybalení. “
Patří sem gravitační podmínky, které se vyskytují na Měsíci a na Marsu, kde dochází k ekvivalentu 16,5% a 38% zemské gravitace (0,1665). G a 0,3779 G). V současné době není známo, jak dobře mohou rostliny růst na obou tělech, a výzkum v tomto smyslu je stále v plenkách. Informace poskytnuté tímto modulem by tedy mohly být velmi užitečné, pokud a kdy budou realizovány plány na lunární a / nebo marťanskou kolonii.
Konstrukce a konstrukce, které vstupují do modulu, budou také brát v úvahu druhy podmínek, které jsou přítomny ve vesmíru, jako je sluneční a kosmické záření a extrémní teploty. Kromě toho modul prozkoumá, jaké druhy plodin rostou na oběžné dráze dobře. Řekl Jakovlev:
“Dalším důležitým tématem je výběr nezbytných a nejvhodnějších zemědělských plodin a jejich ochrana proti patogenům v mikrogravitaci. V modulu nabízíme různé druhy salátů, pórů, bazalky a dalších plodin.“
Tři experimenty TPU byly nedávno schváleny pro přepravu do ISS a budou implementovány koncem tohoto roku. Zahrnují zařízení schopné 3D tiskových kompozitních materiálů, pouzdra pro roj satelitů a vícevrstvý nanokompozitní povlak, který bude aplikován na okénka ISS pro ochranu před mikrometeoroidními dopady (Peresvet). Jejich realizace začne koncem tohoto roku a v roce 2021.
