İnsanlık yedek ve gezegenler arası bir tür haline gelecekse, en önemli şeylerden biri astronotların ihtiyaçlarını bağımsız olarak görebilmeleri olacak. Dünya'dan düzenli malzeme sevkiyatına güvenmek sadece yetersiz değildir; aynı zamanda pratik değildir ve çok pahalıdır. Bu nedenle bilim adamları, astronotların kendi yiyeceklerini, sularını ve nefes alabilen havalarını sağlamasına izin verecek teknolojiler oluşturmak için çalışıyorlar.
Bu amaçla, Rusya'nın merkezindeki Tomsk Politeknik Üniversitesi'nden bir araştırmacı ekibi - bölgedeki diğer üniversitelerden ve araştırma enstitülerinden bilim adamları ile birlikte - son zamanlarda bir yörünge serası için bir prototip geliştirdi. Orbital Biyolojik Otomatik Modül olarak bilinen bu cihaz, bitkilerin uzayda yetiştirilmesine ve yetiştirilmesine izin verir ve önümüzdeki yıllarda Uluslararası Uzay İstasyonuna (ISS) gidebilir.
Uzay Çağı'nın başlangıcından bu yana, bitkilerin mikro yerçekimi koşulları altında nasıl yetiştirilebileceğini gösteren çok sayıda deney yapılmıştır. Bununla birlikte, bu çalışmalar yörünge istasyonlarının canlı bölümlerinde bulunan ve teknoloji ve alan açısından önemli sınırlamalar içeren seralar kullanılarak gerçekleştirilmiştir.
Bu nedenle, TPU'dan bir araştırma ekibi, önemli tarımsal ürünlerin yetiştirilmesi için gerekli teknolojileri ölçeklendirmek ve geliştirmek için çalışmaya başladı. Proje ekibi, Tomsk Devlet Üniversitesi (TSU), Tomsk Devlet Kontrol Sistemleri ve Radyoelektronik Üniversitesi (TUSUR), Petrol Kimya Enstitüsü ve Sibirya Tarım ve Turba Araştırma Enstitüsü'nden ek araştırmacılar içermektedir.
TPU Gelişmiş Üretim Teknolojileri Okulu başkanı Aleksei Yakovlev'in bir TPU Haber bülteninde açıkladığı gibi:
“Şu anda deney için bir başvuru hazırlıyoruz ve ön tasarım ve teknik çözümler üzerinde çalışıyoruz. 2020'de başvuruyu tamamlayıp göndermeliyiz. Daha sonra, bir koordinasyon konseyi alaka düzeyini ve önemini değerlendirecektir. Başvurudan deneyin başlangıcına kadar bir buçuk yıl sürüyor, bu nedenle uzun vadeli bir programa katılmayı ve 2021'de finansman almayı umuyoruz. ”
Akıllı sera projesi, TPU'da geliştirilen ve bitki büyümesini hızlandıracak akıllı aydınlatma, özel hidroponik, otomatik sulama ve hasat çözümlerini içeren teknolojileri içerecek. Şu anda TPU, akıllı serada üretimi genişletebilmeleri için yeni bir test alanı inşa ediyor.
Yakovlev, “Tomsk'ta, disiplinlerarası çalışmalar yapacağız ve agrobiofotonik alanında uygulamalı sorunları çözeceğiz” dedi. “Aynı zamanda araştırma ekibi Tomsk, Moskova, Vladivostok'tan bilim adamları ve Wageningen Üniversitesi'nden biri de dahil olmak üzere iklim kompleksleri konusunda uzmanlaşmış Hollanda'dan uluslararası ortakları içeriyor.”
Sonunda, Yakovlev ve meslektaşları astronotlar için yiyecek tedarik edebilecek ve hatta ISS ile bağ kurabilecek özerk bir modül tasarlıyorlar. Ayrıca modülün 30 m²'lik (~ 320 ft²) bir ekim alanı içereceğini ve silindir şeklinde olacağını belirtmişlerdir. Yakolev'in belirttiği gibi, bu, modülün farklı yerçekimi koşullarını simüle etmek için döndürülmesine izin verecektir:
“Yerçekimi endeksi, modülün ekseni etrafındaki dönüş hızı ile ayarlanacaktır. Ayrıca modülün kompakt montaj ve otomatik orbital ambalajdan çıkarma için esnek malzemeden yapılmasını bekliyoruz. ”
Bunlar, Ay ve Mars'ta bulunan ve yaklaşık% 16.5 ve% 38 Dünya yerçekimi eşdeğerini yaşayan yerçekimi koşullarını içerir (0.1654) g ve 0.3794 g), sırasıyla. Şu anda, bitkilerin her iki vücutta ne kadar iyi büyüyebileceği bilinmemektedir ve bu etki için yapılan araştırmalar henüz başlangıç aşamasındadır. Bu nedenle, bu modül tarafından sağlanan bilgiler, bir ay ve / veya Mars kolonisi için planlar yapılırsa ve ne zaman gerçekleşirse çok yararlı olabilir.
Modüle giren tasarım ve mühendislik, uzayda mevcut olan güneş ve kozmik radyasyon ve aşırı sıcaklık gibi koşulları da dikkate alacaktır. Bunun ötesinde, modül yörüngede ne tür ürünlerin iyi yetiştiğini araştıracaktır. Said Yakovlev:
“Bir başka önemli konu, gerekli ve en uygun tarımsal ürünlerin seçimi ve mikro yerçekimindeki patojenlere karşı korunmasıdır. Modülde yetiştirmek için çeşitli marul, pırasa, fesleğen ve diğer bitkileri sunuyoruz.“
ISS'ye taşınmak için yakın zamanda üç TPU denemesi onaylandı ve bu yılın ilerleyen saatlerinde gerçekleştirilecek. Kompozit malzemeleri 3D baskı yapabilen bir cihaz, uydu sürüsü için muhafazalar ve mikrometeoroid etkilerine karşı korumak için ISS kabinlerine uygulanacak çok katmanlı bir nanokompozit kaplama (Peresvet). Uygulamaları bu yıl ve 2021'de başlayacak.
