作者:王昊昊 张星 吴迪 来源:中国科学报 发布时间:2023/9/11 17:35:42
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80天,他们让“太空菜园”畅享“日光浴”

 

生菜、小麦、水稻……在“太空菜农”的悉心照拂下,“太空菜园”里洋溢着丰收的喜悦。近日,神舟十六号航天员乘组在中国空间站通过专业的太空栽培装置喜获丰收。

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中国空间站太空栽培喜获丰收。来源:央视新闻

为满足空间站中植物生长对光照、养料、水分、空气等特定需求,中国电科48所(下称48所)为该太空栽培装置研制了专业的控制组件,让植物可以尽享“日光浴”。

“基于脉宽调制技术和光谱融合技术,通过我们的控制组件,栽培装置就能根据不同植物不同生长阶段对光照条件的喜好,实现‘私人订制’。”技术专家表示,48所研制的控制组件主要由照明灯板、风机、散热风扇和微型自吸式循环泵组成。

而构成该组件的每个零部件“各司其职”,照明灯板可为植物生长提供稳定且持续的光源;风机能够保持培养箱内部的空气流动,使二氧化碳浓度维持在最合适的范围,更好提升植物光合作用效率;散热风扇可持续为照明灯板降温,控制灯板温度以延长使用寿命;微型自吸式循环泵和供水管网在精密定时电路的控制下,能够将养分和水分实时精准送达到每株植物根系的指定部位。

经过多次三维建模和优化设计,组件内各个零部件实现高度集成,以适应太空栽培装置近乎苛刻的外形尺寸要求,用精湛的技术助力“太空菜园”喜获丰收。

高效运作的背后,是研发成员与时间的赛跑。

“器件要严格质保”“鉴定试验时长近20天”……时间紧、任务重,从接到任务起,研发成员兵分多路,将调研、物资采购、产品研制和试验验证等多项工作同时排开。最终,仅用80天就完成了从“0到1”的技术突破,实现了正样产品的正式交付,并随着天舟六号货运飞船的顺利发射,将搭载该组件的太空栽培装置送上太空,开启了空间站植物栽培工作,目前已稳定运行近4个月。

据介绍,未来48所将深入探索太空植物栽培技术,为苍茫太空增添一抹绿色,继续为建设“太空菜园”贡献电科力量。

据央视新闻报道,“太空菜园”植物生长所需要的二氧化碳、温湿度和氧气等气体环境和舱内航天员基本一致,植物种植操作简单,便于照料。航天员还可按个人喜好将该装置任意摆放在舱内有光照的地方,为自己的工作生活环境增添一抹绿意。这次种植的生菜得到科学配置的光照和水分,在太空环境下也长势喜人。

上述报道显示,在神舟十一号、神舟十四号任务期间,已有多位航天员体验过当“太空菜农”的感觉,并成功种植过生菜、小麦、水稻和拟南芥。神舟十一号任务中,航天员完成了生菜播种、培育、收割的全过程,神舟十四号航天员在中秋节当天还吃上了太空种植的新鲜蔬菜。未来,“太空菜园”将不仅为航天员提供食物、氧气和水,作为空间实验平台,还将对研究太空微重力等特殊环境对植物生长发育、生理生化等方面的影响发挥作用。

 
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