Ако човечеството ще се превърне в запасен и междупланетен вид, едно от най-важните неща ще бъде способността на астронавтите да се грижат за нуждите си независимо. Разчитането на редовни доставки на доставки от Земята е не само неелегантно; също е непрактично и скъпо. Поради тази причина учените работят за създаването на технологии, които биха позволили на астронавтите да осигурят собствена храна, вода и дишащ въздух.

бъдещите

За тази цел екип от изследователи от Томския политехнически университет в централна Русия - заедно с учени от други университети и изследователски институти в региона - наскоро разработиха прототип за орбитална оранжерия. Известно като Орбитален биологичен автоматичен модул, това устройство позволява на астронавтите да отглеждат и култивират растения в космоса и може да се насочи към Международната космическа станция (МКС) през следващите години.

От началото на космическата ера многобройни експерименти показват, че растенията могат да се култивират при условия на микрогравитация. Тези проучвания обаче бяха проведени с помощта на оранжерии, разположени в жилищните отделения на орбитални станции, и включваха значителни ограничения по отношение на технологията и пространството.

Поради тази причина изследователски екип от TPU започна работа за мащабиране и подобряване на технологиите, необходими за отглеждането на важни земеделски култури. Екипът на проекта включва допълнителни изследователи от Томския държавен университет (TSU), Томския държавен университет за системи за управление и радиоелектроника (TUSUR), Института по петролна химия и Сибирския изследователски институт по земеделие и торф.

Както обясни Алексей Яковлев, ръководител на Училището за усъвършенствани производствени технологии в TPU, в съобщение за новини на TPU: "В момента подготвяме заявление за експеримента и работим по предварителния проект и техническите решения. През 2020 г. трябва да попълним заявлението и го изпрати. След това координационен съвет ще оцени неговата значимост и значение. Тенденцията е да отнеме година и половина от кандидатстването до началото на експеримента, така че очакваме да се присъединим към дългосрочна програма и да получим финансиране през 2021 г. . "

Проектът за интелигентна оранжерия ще включва технологии, разработени в TPU, които включват интелигентно осветление за ускоряване на растежа на растенията, специализирана хидропоника, автоматизирано напояване и решения за прибиране на реколтата. В момента TPU изгражда нов полигон, за да могат да разширят производството в интелигентната оранжерия.

"В Томск ще проведем интердисциплинарни проучвания и ще решим приложни проблеми в областта на агробиофотониката", каза Яковлев.

В крайна сметка Яковлев и колегите му предвиждат автономен модул, който да може да доставя храна за астронавти и потенциално дори да се скачи с МКС. Те също така посочиха, че модулът ще съдържа обработваема площ с площ 30 m² (

320 ft²) и че ще бъде с цилиндрична форма. Яколев посочи, че това ще позволи на модула да бъде завъртян, за да симулира различни условия на гравитация:

"Индексът на гравитацията ще бъде зададен от скоростта на въртене на модула около оста си. Очакваме също така, че модулът ще бъде направен от гъвкав материал за компактно сглобяване и автоматично орбитално разопаковане."

Те включват гравитационните условия, които са налице на Луната и Марс, които изпитват еквивалент на около 16,5% и 38% земна гравитация, съответно 0,1654 g и 0,3794 g). Понастоящем е неизвестно доколко добре растенията могат да растат и върху двете тела и изследванията в този смисъл са все още в зародиш. Следователно информацията, предоставена от този модул, може да се окаже полезна, ако и когато се реализират планове за лунна и/или марсианска колония.

Проектирането и инженерингът, които влизат в модула, също ще вземат предвид видовете условия, които са налице в космоса, като слънчева и космическа радиация и екстремни температури. Освен това модулът ще изследва какви видове култури растат добре в орбита. Яковлев каза, "Друг важен въпрос е изборът на необходимите и най-подходящи земеделски култури и тяхната защита срещу патогени в микрогравитация. В модула предлагаме различни видове маруля, праз, босилек и други култури."

Три TPU експеримента бяха одобрени наскоро за транспорт до МКС и ще бъдат приложени по-късно тази година. Те включват устройство, способно за триизмерен печат на композитни материали, корпуси за рояк сателити и многослойно нанокомпозитно покритие, което ще бъде нанесено върху илюминаторите на ISS за защита срещу микрометеороидни удари (Peresvet). Прилагането им ще започне по-късно тази година и през 2021 година.