หากมนุษยชาติกำลังจะกลายเป็นเผ่าพันธุ์สำรองและดาวเคราะห์อวกาศสิ่งสำคัญที่สุดอย่างหนึ่งก็คือความสามารถของนักบินอวกาศที่จะเห็นความต้องการของพวกเขาอย่างอิสระ การใช้การขนส่งพัสดุจากโลกเป็นประจำนั้นไม่เพียง แต่จะไม่เหมาะสมเท่านั้น นอกจากนี้ยังใช้งานไม่ได้และมีราคาแพงมาก ด้วยเหตุนี้นักวิทยาศาสตร์จึงทำงานเพื่อสร้างเทคโนโลยีที่จะช่วยให้นักบินอวกาศจัดหาอาหารน้ำและอากาศที่ระบายออกมาได้
ด้วยเหตุนี้ทีมนักวิจัยจาก Tomsk Polytechnic University ในรัสเซียตอนกลางพร้อมกับนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยอื่น ๆ และสถาบันการวิจัยในภูมิภาคเมื่อเร็ว ๆ นี้ได้พัฒนาต้นแบบสำหรับเรือนกระจกวงโคจร อุปกรณ์นี้ช่วยให้พืชสามารถปลูกและเพาะปลูกในอวกาศได้และเป็นที่รู้จักในนาม Orbital Biological Automatic Module และสามารถมุ่งหน้าไปยังสถานีอวกาศนานาชาติในไม่กี่ปีข้างหน้า
ตั้งแต่เริ่มต้นของยุคอวกาศมีการทดลองมากมายที่แสดงให้เห็นว่าพืชสามารถปลูกภายใต้สภาวะไร้น้ำหนักได้ อย่างไรก็ตามการศึกษาเหล่านี้ดำเนินการโดยใช้เรือนกระจกที่อยู่ในห้องนั่งเล่นของสถานีโคจรและเกี่ยวข้องกับข้อ จำกัด ที่สำคัญในแง่ของเทคโนโลยีและพื้นที่
ด้วยเหตุนี้ทีมวิจัยจาก TPU จึงเริ่มทำงานเพื่อปรับขนาดและปรับปรุงเทคโนโลยีที่จำเป็นสำหรับการปลูกพืชเกษตรที่สำคัญ ทีมงานโครงการประกอบด้วยนักวิจัยเพิ่มเติมจาก Tomsk State University (TSU), Tomsk State University ระบบควบคุมและ Radioelectronics (TUSUR), สถาบันเคมีปิโตรเลียมและสถาบันวิจัยเกษตรและพีทแห่งไซบีเรีย
ในฐานะที่เป็น Aleksei Yakovlev หัวหน้าโรงเรียนเทคโนโลยีการผลิตขั้นสูงของ TPU ได้อธิบายไว้ในข่าวประชาสัมพันธ์ TPU:
“ ปัจจุบันเรากำลังเตรียมใบสมัครสำหรับการทดสอบและทำงานผ่านการออกแบบเบื้องต้นและการแก้ปัญหาทางเทคนิค ในปี 2020 เราควรกรอกใบสมัครและส่งให้ จากนั้นสภาประสานงานจะประเมินความเกี่ยวข้องและความสำคัญ มีแนวโน้มที่จะใช้เวลาหนึ่งปีครึ่งจากแอปพลิเคชันไปจนถึงการเริ่มต้นการทดสอบดังนั้นเราคาดว่าจะเข้าร่วมโปรแกรมระยะยาวและรับเงินทุนในปี 2564”
โครงการเรือนกระจกอัจฉริยะจะรวมเทคโนโลยีที่พัฒนาขึ้นที่ TPU ซึ่งรวมถึงระบบแสงสว่างอัจฉริยะที่จะเร่งการเจริญเติบโตของพืชไฮโดรโปนิกส์พิเศษชลประทานอัตโนมัติและโซลูชั่นการเก็บเกี่ยว ปัจจุบัน TPU กำลังสร้างพื้นที่ทดสอบใหม่เพื่อให้สามารถขยายการผลิตในเรือนกระจกอัจฉริยะได้
“ ใน Tomsk เราจะทำการศึกษาแบบสหวิทยาการและแก้ปัญหาที่ประยุกต์ใช้ในด้าน agrobiophotonics” ยาโคฟเลฟกล่าว “ ในเวลาเดียวกันทีมนักวิจัยรวมถึงนักวิทยาศาสตร์จาก Tomsk, Moscow, Vladivostok และพันธมิตรระหว่างประเทศจากเนเธอร์แลนด์ที่เชี่ยวชาญด้านภูมิอากาศรวมถึงอีกหนึ่งจาก Wageningen University”
ในท้ายที่สุดยาโคฟเลฟและเพื่อนร่วมงานมองเห็นโมดูลอิสระที่จะสามารถจัดหาอาหารให้กับนักบินอวกาศและอาจเทียบท่ากับสถานีอวกาศนานาชาติได้ พวกเขายังระบุด้วยว่าโมดูลนั้นจะมีพื้นที่เพาะปลูกขนาด 30 ตารางเมตร (~ 320 ฟุต²) และมันจะมีรูปร่างทรงกระบอก ตามที่ Yakolev ระบุสิ่งนี้จะอนุญาตให้โมดูลหมุนขึ้นเพื่อจำลองสภาวะแรงโน้มถ่วงที่แตกต่างกัน:
“ ดัชนีแรงโน้มถ่วงจะถูกกำหนดโดยความเร็วการหมุนของโมดูลรอบแกนของมัน นอกจากนี้เรายังคาดหวังว่าโมดูลนี้จะทำจากวัสดุที่มีความยืดหยุ่นในการประกอบขนาดกะทัดรัดและการเปิดกล่องบรรจุอัตโนมัติ "
เหล่านี้รวมถึงเงื่อนไขแรงโน้มถ่วงที่มีอยู่บนดวงจันทร์และดาวอังคารซึ่งมีประสบการณ์เทียบเท่าประมาณ 16.5% และ 38% แรงโน้มถ่วงของโลก (0.1654 ก. และ 0.3794 ก.) ตามลำดับ ในปัจจุบันไม่ทราบว่าพืชสามารถเจริญเติบโตได้ดีทั้งในร่างกายและการวิจัยเพื่อผลที่ยังคงอยู่ในวัยเด็กของตน ดังนั้นข้อมูลที่จัดให้โดยโมดูลนี้สามารถพิสูจน์ได้ว่ามีประโยชน์อย่างยิ่งหากและเมื่อมีการวางแผนสำหรับกลุ่มจันทรคติและ / หรือกลุ่มดาวอังคาร
การออกแบบและวิศวกรรมที่เข้าสู่โมดูลจะคำนึงถึงชนิดของเงื่อนไขที่มีอยู่ในอวกาศเช่นแสงอาทิตย์และรังสีคอสมิกและอุณหภูมิสุดขั้ว นอกจากนั้นโมดูลจะตรวจสอบว่าพืชชนิดใดที่เจริญเติบโตได้ดีในวงโคจร Yakovlev กล่าวว่า:
“อีกประเด็นที่สำคัญคือการเลือกพืชผลทางการเกษตรที่จำเป็นและเหมาะสมที่สุดและการป้องกันเชื้อโรคในสภาวะไร้น้ำหนัก เราขอเสนอผักกาดหอมกระเทียมใบโหระพาและพืชผลอื่น ๆ สำหรับเพาะปลูกในโมดูล“
การทดลอง TPU สามครั้งเพิ่งได้รับการอนุมัติสำหรับการขนส่งไปยังสถานีอวกาศนานาชาติและจะดำเนินการในปลายปีนี้ พวกเขารวมถึงอุปกรณ์ที่มีความสามารถในการพิมพ์วัสดุคอมโพสิต 3 มิติตัวเรือนสำหรับฝูงดาวเทียมและการเคลือบนาโนคอมโพสิตหลายชั้นที่จะนำไปใช้กับช่องโหว่ ISS เพื่อป้องกันผลกระทบจากไมโครrometeoroid (Peresvet) การดำเนินการของพวกเขาจะเริ่มในปลายปีนี้และในปี 2564
