Anna-Lisa博士Paul与Kohlrabi植物©Esther Horvath

如何在太空中种植食物:南极基地准备人类空间殖民地

在南极洲的远程前哨,科学家们正在种植蔬菜。

今天的宇航员必须在很大程度上存在于预包装的饭上,新鲜水果和蔬菜是一种罕见的善良。但室内农业技术正在推进,比赛正在寻找有效的方式来在太空中种植食物 - 既是长期任务,也是月球或火星上的未来住区。

广告

那么哪里是测试这些技术的最佳地点?它的底部,事实证明。

阅读更多关于太空中的人类:

在Alfred Wegener Institute的南极洲Neumayer III站 - 科学家们的德国基地 - 科学家们创造了一个独立的温室,作为一个名为Eden Iss的项目的一部分,该项目为国际空间站(ISS)和未来人类空间开发了粮食生产技术群落。

在这里,研究人员已经看到了他们的劳动力的水果或至少蔬菜。

冰冻蔬菜

Daniel Schubert博士和同事将雪橇拖到温室©Esther Horvath
Daniel Schubert博士和同事将雪橇拖到温室©Esther Horvath

南极洲的冰冻景观可能似乎是一个温室的不太可能的地方,但孤立,资源和恶劣环境的孤立,使其成为宇航员在太空中种植庄稼的条件面临的理想模拟。

12米长的移动设施 - 由两种相互连接的运输集装箱制成 - 拥有温度和湿度控制系统,水循环,自动营养泵,LED照明和远程植物监测的温度和湿度控制。它在德国试图,于2017年10月运往南极洲。

在这张照片中,Eden Iss Leader Dr Daniel Schubert(右)和同事们将装载用物资的雪橇拖到温室设施,距离主要Neumayer III站约400米。

舒伯特说,在这些条件下,在这些条件下,这是“屁股”的痛苦,解释说,由于任何大物体的巨大的雪艇,温室被定位在这遥远的地方。主站本身避免出现这个问题,因为它在液压高跷上特别形状和升起,以防止积雪积聚。

放下根源

植物暴露的根©Esther Horvath
植物暴露的根©Esther Horvath

Eden Iss的培养过程是Aeroponic的 - 一种无土系统,农作物从施加在根部施加的水雾中吸收营养素。蔬菜在垂直架子上生长,在温室为12.5平方米的温室,整个根部暴露在植物生长托盘中。

温室中的一切都可以在不来梅德国航空航天中心远程监管,除,舒伯特,播种,收获和清理,这些都必须用手完成。

园艺工程师Markus Dorn©Esther Horvath
园艺工程师Markus Dorn©Esther Horvath

在这里,园艺工程师Markus Dorn(上面)使用浸泡在营养溶液中的岩棉块来制备种子托盘。通过将熔融岩石旋转成纤维制成的岩棉,具有糖果牙线状的纹理,可容纳水并有助于稳定根。

在转移到垂直架子之前,种子将在种子托盘中发芽大约两周。

被监视中

Anna-Lisa博士Paul与Kohlrabi植物©Esther Horvath
Anna-Lisa博士Paul与Kohlrabi植物©Esther Horvath

温室具有作物监视系统:高清摄像机,帮助团队保持植物增长托盘上的标签。

在这张照片中,佛罗里达大学的植物科学家安娜 - 丽莎保罗校友正在校准一个专门适应的相机,该摄像机能够在Kohlrabi中检测作物压力,在这种情况下 - 甚至在它眼睛上可见之前。 (彩色板有助于确保颜色在不同的图像之间对齐。)

与较短的波长蓝色和绿光相比,健康,良好的植物具有良好的水分,并且所有正确的营养物反映了光谱的“近红外”部分中的光比。

相机能够检测到这些波长,确定植物是否受到压力或健康。保罗说这意味着在无法恢复之前可以解决问题。 “当资源有限时,这尤其重要,栖息地本质上是挑战,如空间,”她说。

收获你播种的东西

2019年1月收获©Esther Horvath
2019年1月收获©Esther Horvath

在2018年的南极冬季,2月至11月期间,温室生产了268公斤作物,其中一千克的黄瓜和50公斤的西红柿。

2019年1月,此处收集了这里令人印象深刻的收获。除了黄瓜和西红柿外,船员还对瑞士蛹,萝卜,新鲜草药和不同品种的生菜。

调整LED照明以产生大多数红光,因为这是用于驾驶光合作用的最有效的颜色,但有七种不同的光线“制度”对作物的高度量身定制和所需的光量。

“我们已经为植物开发了特定的灯光混合物,”Schubert说。 “所以莴苣说,接收不同的光混合而不是黄瓜。”灯也在早上慢慢缩放,创造了一个人造黎明。除西红柿外,这里没有种植,但船员在商店里冻结了水果。

新鲜切割

电气工程师Thomas Schad接受发型©Esther Horvath
电气工程师Thomas Schad接受发型©Esther Horvath

车站领导伯恩哈德博士伯恩·格罗普博士没有发盐沙龙,占用了剪报,电工工程师Thomas Schad是一个理发。

团队结合在这些极端条件下很重要 - 冬季,温度可以低于-40°C,极化的夜晚意味着每年11周,没有阳光触及冰。如太空,理发和一些新鲜的绿色可能会在士气中提供船员。

Neumayer III新鲜农产品的心理影响是正在进行的研究的主题。 “我们有一个专门的研究团队,以问卷调查和团体讨论评估这一点,”Schubert说。 “似乎有积极的效果。”

Eden ISS项目将继续,直到至少2021年,植物研究人员全世界被邀请为这一独特设施提出研究。

灿烂的隔离

研究站,由直升机查看©Esther Horvath
研究站,由直升机查看©Esther Horvath

每年,Neumayer III研究站从一个阿尔弗雷德·韦格纳公司直升机的窗口看,北方约150米,坐落在一起。

这是一个孤独的地方,特别是在九个月的冬天,当九个船员(其中三名股票责任)花了这个季节完全从外界脱离。

在夏季,Neumayer III的科学家人数膨胀到50左右,多个项目涵盖了从空中化学到海洋冰到企鹅的研究主题。

尽管孤立,但在南极洲的船员和同事们回到德国的船员之间全年都在密切联系。 “如今,它很容易,”Schubert说。 “我们与overwinters有一个大的whatsapp小组,以及专门的温室聊天组。”但是,虽然远程科学家可以建议如果出现问题,但现场技术专长是至关重要的,就像在太空中一样。

阅读更多关于食物的未来:

广告