Ak sa ľudstvo stane rezervným a medziplanetárnym druhom, jednou z najdôležitejších vecí bude schopnosť astronautov samostatne sledovať svoje potreby. Spoliehanie sa na pravidelné zásielky dodávok zo Zeme nie je len nezákonné; je to tiež nepraktické a veľmi drahé. Z tohto dôvodu vedci pracujú na vývoji technológií, ktoré by astronautom umožnili zabezpečiť si vlastné jedlo, vodu a priedušný vzduch.
Na tento účel tím vedcov z Tomskovej polytechnickej univerzity v strednom Rusku - spolu s vedcami z iných univerzít a výskumných ústavov v regióne - nedávno vyvinul prototyp orbitálneho skleníka. Toto zariadenie, známe pod názvom Orbitálny biologický automatický modul, umožňuje pestovať a pestovať rastliny vo vesmíre av nasledujúcich rokoch by mohlo smerovať k Medzinárodnej vesmírnej stanici (ISS).
Od začiatku kozmického veku sa uskutočňovali početné experimenty, ktoré ukázali, ako sa môžu rastliny pestovať v podmienkach mikrogravitácie. Tieto štúdie sa však uskutočňovali s použitím skleníkov nachádzajúcich sa v obytných priestoroch orbitálnych staníc a vyžadovali značné obmedzenia, pokiaľ ide o technológiu a priestor.
Z tohto dôvodu výskumný tím z TPU začal pracovať na rozširovaní a zdokonaľovaní technológií potrebných na pestovanie dôležitých poľnohospodárskych plodín. Projektový tím zahŕňa ďalších výskumných pracovníkov z Tomsk State University (TSU), Tomsk State University of Control Systems and Radioelectronics (TUSUR), Institute of Petroleum Chemistry a Sibírsky výskumný ústav poľnohospodárstva a rašeliny.
Ako Aleksei Yakovlev, riaditeľ Školy pokročilých výrobných technológií TPU, vysvetlil v tlačovej správe TPU:
„Momentálne pripravujeme žiadosť o experiment a pracujeme na predbežnom návrhu a technických riešeniach. V roku 2020 by sme mali žiadosť vyplniť a odoslať. Koordinačná rada potom vyhodnotí jej relevantnosť a význam. Trvá to rok a pol od žiadosti po začiatok experimentu, preto očakávame, že sa pripojíme k dlhodobému programu a dostaneme finančné prostriedky v roku 2021. “
Projekt inteligentného skleníka bude zahŕňať technológie vyvinuté na TPU, ktoré zahŕňajú inteligentné osvetlenie, ktoré urýchli rast rastlín, špecializovanú hydroponiu, automatizované zavlažovanie a ťažobné riešenia. V súčasnosti TPU buduje nové testovacie miesto, aby mohli rozšíriť výrobu v inteligentnom skleníku.
"V Tomsku uskutočníme interdisciplinárne štúdie a vyriešime aplikované problémy v oblasti agrobiofotoniky," uviedol Yakovlev. „Výskumný tím zároveň zahŕňa vedcov z Tomska, Moskvy, Vladivostoku a medzinárodných partnerov z Holandska, ktorí sa špecializujú na klimatické komplexy vrátane jedného z Wageningen University.“
Nakoniec, Yakovlev a jeho kolegovia predpokladajú samostatný modul, ktorý by bol schopný dodávať potravu pre astronautov a prípadne dokonca dokovať ISS. Tiež naznačili, že modul bude obsahovať kultivačnú plochu s rozmermi 30 m² (~ 320 ft²) a že bude mať valcový tvar. Ako naznačil Yakolev, umožnilo by sa točenie modulu, aby sa simulovali rôzne gravitačné podmienky:
„Index gravitácie sa stanoví podľa rýchlosti otáčania modulu okolo jeho osi. Očakávame tiež, že modul bude vyrobený z flexibilného materiálu pre kompaktnú montáž a automatické orbitálne vybaľovanie. “
Patria sem gravitačné podmienky, ktoré sa vyskytujú na Mesiaci a na Marse, ktoré majú ekvivalent 16,5% a 38% gravitácie Zeme (0,1654). g a 0,3779 g). V súčasnosti nie je známe, ako dobre môžu rastliny rásť na tele a výskum je stále v plienkach. Informácie poskytnuté týmto modulom by sa preto mohli ukázať ako veľmi užitočné, ak a keď sa zrealizujú plány na lunárnu a / alebo marťanskú kolóniu.
Dizajn a konštrukcia, ktorá prechádza do modulu, bude tiež brať do úvahy druhy podmienok, ktoré sú prítomné vo vesmíre, ako napríklad slnečné a kozmické žiarenie a extrémne teploty. Okrem toho modul preskúma, aké druhy plodín rastú na obežnej dráhe dobre. Povedal Jakovlev:
“Ďalším dôležitým problémom je výber potrebných a najvhodnejších poľnohospodárskych plodín a ich ochrana proti patogénom v mikrogravitácii. V module ponúkame rôzne druhy šalátu, póru, bazalky a ďalších plodín.“
Nedávno boli schválené tri pokusy TPU na prepravu do ISS a budú implementované koncom tohto roka. Zahŕňajú zariadenie schopné 3D tlačiarenských kompozitných materiálov, kryty pre roj satelitov a viacvrstvový nanokompozitný povlak, ktorý sa aplikuje na okienka ISS na ochranu pred mikrometeoroidnými nárazmi (Peresvet). Ich implementácia sa začne koncom tohto roka av roku 2021.
