Как Работи Космическото Земеделие

{h1}

Космическото земеделие е процесът на отглеждане на растенията в космоса. Научете защо космическото земеделие е важно и как космическото земеделие ще се отрази на живота на земята

Някога се чудите къде ще строим домове и ще разширяваме квартали, докато използваме все повече и повече от обитаемата земя? Може би пространството ще бъде следващото предградие? Но преди да започнем да изпращаме деца на междугалактическо пътуване с училищен автобус, трябва да измислим нови начини за изпълнение на ежедневните задачи в космоса, като отглеждане на храна. Международните организации отделят време и ресурси за развитието на поддържането на човешкия живот извън Земята. Някои от целите на космическите програми включват предстоящото завръщане и евентуално уреждане на луна, заедно с висящите пилотирани пътувания до Марс.

Най- Интернационална космическа станция (ISS) предоставя платформа за сътрудничество, върху която да се изследват критичните предизвикателства за поставяне на хората в космоса за продължителен период от време. И изследователите трябва да преодолеят тези предизвикателства, преди да могат да се случат дълги полети и постоянни местообитания в Космоса.

Галерия с изображения на астронавтите

Космическо земеделие изисква по-голямо разбиране дали хората трябва да оцелеят в Космоса без постоянен контакт от Земята. Космическото земеделие просто се отнася до отглеждане на растения в космоса. На пръв поглед това може да не изглежда твърде сложно, но присъщите свойства на пространството и способността ни да пътуваме и живеем в неговата среда значително усложняват ситуацията.

За щастие на МКС има цял екип от астронавти (зелен палец не се изисква) от цял ​​свят, специализиран в различни научни и инженерни области. Астронавтите провеждат експерименти и подобряват нашите знания за отглеждането на растения в космоса, както и много други критични области на науката. Обвързаните със Земята изследователи и учени анализират резултатите и провеждат свои собствени експерименти, измисляйки нови теории и възможни решения за тестване.

Преди да разгледаме напредъка, който постигнаха експертите в космическото земеделие, нека да се задълбочим малко по-дълбоко в препятствията, пред които са изправени.

История на МКС

САЩ бяха започнали около идеята за космическа станция още от времето на администрацията на Рейгън. През 1993 г. САЩ и Русия решават да обединят плановете си за космически станции и поканят други държави да се включат в проекта. Първите орбитни компоненти на МКС бяха обединени в космоса през 1998 г. и станцията се разраства парче по парче оттогава. Постоянните астронавти пристигат през 2000 г. Две години по-късно са инсталирани астронавти Lada, оранжерията, монтирана на стената на станцията, която се използва в експерименти и като източник на прясна храна. Второ съоръжение на борда на МКС, наречено Европейска модулна система за култивиране, се използва за проучване на растения и провеждане на други експерименти.

Предизвикателствата в космическото земеделие

Растенията трябва да се отглеждат в специални камери за растеж на борда на МКС. Астронавтите провеждат експерименти както върху растенията, така и в растежните камери, опитвайки се да научат и подобряват процеса на космическото отглеждане.

Растенията трябва да се отглеждат в специални камери за растеж на борда на МКС. Астронавтите провеждат експерименти както върху растенията, така и в растежните камери, опитвайки се да научат и подобряват процеса на космическото отглеждане.

За да разберем предизвикателствата на космическото земеделие, нека разгледаме някои от елементите, които влияят върху растежа на растенията в космоса.

По-малко гравитация

Настоящите експерименти в космическото земеделие изследват различни аспекти на земеделието във микрогравитация (термин за описание на среда с малка гравитация или никаква гравитация). Тези експерименти могат да бъдат полезни в свързания случай на земеделие на повърхността на Луната или Марс, които имат значително по-ниски нива на гравитация от Земята. Растенията вземат сигнала си от гравитацията за аспекти на растежа си, като ориентация на корените и стъблата. Учените анализират дали растенията могат правилно да растат с по-ниски нива на гравитация и точно какви са тези нива.

Изкуствено осветление

Повечето растения на Земята имат достъп до много естествена слънчева светлина и растат към тази светлина, но изследователите трябва да заблудят растенията, които растат в Космоса, да следват същото това поведение. Изборът на осветление в растежните камери е важно съображение поради няколко причини. Важно е да използвате енергията ефективно в космоса, тъй като ресурсите са ограничени. Енергията не може да се губи на електрически крушки, които не увеличават максимално мощността си. Освен това различните видове осветление създават различни нива на топлина, а допълнителната топлина е нещо, което космическите кораби трябва да елиминират (изследователите предпочитат крушки, които произвеждат малко топлина). Освен това, астронавтите нямат допълнително място да хвърлят резервни електрически крушки през пространството, така че се нуждаят от източник на осветление с постоянна мощност, като светодиоди (светодиоди).

Различни материали за вкореняване

Малката до никаква гравитация може да повлияе на функционирането на вкоренените материали. Различните материали за вкореняване и почви са по-добри от останалите, що се отнася до разпределението на водата и въздуха - и двете са от ключово значение за успешния растеж на растенията. Вън в пространството, зърнестите почви могат да причинят разсейване на водата, а фините почви могат да предотвратят въздушния поток [източник: Францен]. Изследователите експериментират с много възможности, включително глинени частици, хидропоника и материал като торфен мъх.

замърсителите

Растенията растат с помощта на въздуха, влажността и микрогравитацията на космическия кораб - условия, различни от тези на Земята. Изследователите изучават дали някакви замърсители и опасни организми от космоса ще повлияят на тези растения, отглеждани в космоса, което ги прави неразходими за хората. Промените в техните генетични кодове могат да бъдат вредни по други начини. Има възможност, ако астронавтите върнат растенията и ги смесят с тези, отглеждани на Земята, може да се окажем с космическата версия на кудзу. Кудзу (Пуерария Монтана) е инвазивен вид растение, донесено в САЩ от Япония в края на 1800-те.

Ограничено налично пространство

Затворените четвъртинки от космически кораби са много различни от масивните, подвижни земеделски земи на Земята. Изследователите трябва да разработят ефективен, рационализиран апарат, който може да държи култури, докато те растат с ограничено пространство. Машините за отглеждане трябва да са автоматични (или поне да имат тази възможност) и да могат да регулират поливането, влажността, осветлението, циркулацията на въздуха и доставката на хранителни вещества. Тези нарастващи машини също трябва да се интегрират със системата за поддържане на живота, за да обменят успешно въглеродния диоксид и кислорода.

И така, кога астронавтите могат да посетят първия салатен бар в космоса? Може да мине известно време, докато изследователите работят, за да разберат и преодолеят пречките, които космическото земеделие представя. Прочетете следващата страница, за да научите за техните изследвания и защо насекомите могат да станат космическа храна на бъдещето.

Космически изследвания

Международната космическа станция, плаваща над Маями.

Международната космическа станция, плаваща над Маями.

Космическото земеделие обикновено се фокусира върху растения, които имат висок добив на ядливи части и могат да процъфтяват в малки пространства. Изследователите са започнали да отглеждат най-различни растения в космоса, включително талисман, леща, пшеница, листни салатни растения, полски горчични растения и соя.

И с тези растения изследователите определят как ще функционират космическите земеделски операции на бъдещето. Растенията все още се нуждаят от всички основи, които получават на Земята - вода, въглероден диоксид и хранителни вещества. Въпреки че растенията могат да живеят с малко гравитация, най-добре е те да имат поне малко количество, за да предотвратят някакви проблеми с растежа. Изкуствена гравитация, произведена чрез механична центрофуга, помага да се реши този проблем. Експериментите, които контролират количеството и продължителността на изкуствената гравитация, помагат на изследователите да определят колко гравитацията влияе върху посоката на растежа на корена. За щастие, и Луната, и Марс имат някакво ниво на гравитация, което ще помогне за поддържането на живота на растенията върху тези небесни тела.

Резултатите от изследванията досега са смесени. В някои случаи растенията и семената, култивирани и върнати от МКС, отразяват наземната контролна група. В други експерименти те бяха подобни, но малко по-високи или по-големи. В още повече тестове изследователите отбелязват значителни разлики между растенията, отглеждани в микрогравитация, и тези, които са с редовна гравитация.

Например, резултатите от изучаването на системата за производство на биомаса на НАСА (BPS) установяват, че докато двата комплекта растения растат по подобен начин, незрелите семена, отглеждани на МКС, се развиват с различна скорост. Степента на развитие на семената на контролната група беше еднаква. Елементи като семенен протеин и разтворими въглехидрати в разсада на МКС са съществували на различни нива от тези на наземната контролна група. Изследователите отбелязват, че това може да промени вкуса на храната, отглеждана в космоса.

Важно е да се отбележи, обаче, че смесените резултати могат да бъдат обяснени поради разнообразието от контролни фактори (като температура, светлина и влажност) в различните експерименти, различните апарати за отглеждане и факта, че растенията могат да бъдат просто трудни за растат.

Сега, когато разгледахме изпитванията на космическите изследвания, нека разгледаме по-подробно защо това изследване е толкова важно за бъдещото космическо проучване.

Един гигантски скок за скакалци

Независимо дали имат крила или не, някои насекоми могат да получат шанса да летят, ако бъдат избрани да отидат в космоса и да станат част от космическите изследвания. Въпреки че много растителни части са неядливи за хората, те правят вкусна храна за насекомите. Насекомите могат да превърнат голяма част от този неядлив материал в нещо по-полезно, като тор.

Тези бъгове също така осигуряват отличен източник на хранителни вещества за хора или животни в космоса. Скакалецът може да бъде добре дошла, ако не хрупкава, промяна за астронавтите, съществуващи на дехидратирана храна. И някои насекоми могат да имат допълнителни ползи за дългосрочните космически пътешествия. Например, коприната, произведена от копринените червеи, може да бъде вплетена във въже и дрехи.

Влиянието на космическото земеделие

Астронавтите С. Майкъл Фоале (вляво) и Александър Калери, част от екипажа на Експедиция 8 на борда на МКС, позират до оранжерията в Лада.

Астронавтите С. Майкъл Фоале (вляво) и Александър Калери, част от екипажа на Експедиция 8 на борда на МКС, позират до оранжерията в Лада.

Въпреки че голяма част от изследванията, проведени от НАСА и други космически агенции, са важни за космическите програми, влиянието на космическото земеделие има много приложения в реалния живот за Земята.

Основната полза и цел на научаването на земеделието в космоса е да се даде възможност за дългосрочно изследване на космоса - важно е астронавтите да имат регенеративен хранителен източник. Представете си, че ходите на почивка за една година и трябва да опаковате всички ястия, които сте планирали да ядете - колата ви ще бъде напълно пълна с хранителни стоки.

Растенията могат да подпомогнат системата за поддържане на живота и по други начини. Те могат да се използват за пречистване на вода и рециклиране на въглероден диоксид в кислород. Ако се отглеждат в достатъчно голям мащаб, растенията биха могли да повлияят изключително много върху начина на проектиране на космически кораби и колонии.

Обратно тук, на Земята, влиянието на космическото земеделие ще разшири познанията ни за селското стопанство. Изследователите се надяват да прехвърлят наученото за отглеждането на храна в негостоприемния климат на Космоса в еднакво предизвикателен и враждебен климат на Земята. Те събират подробна информация за растежа на растенията и се надяват тази информация да помогне, тъй като земята става все по-оскъдна и по-малко плодородна. Целите включват по-висококачествени култури, по-високи добиви и по-добре контролирани земеделски системи и оранжерии.

Космическото земеделие доведе до някои други изненадващи и полезни приложения тук на Земята. Единият е специално устройство, наречено Bio-KES който превръща етилена във въглероден диоксид и вода ултравиолетова светлина, Етиленът кара растенията да узряват и в крайна сметка да се развалят. Устройство като Bio-KES, използвано в складове за съхранение на храни и витрини, може да помогне да се увеличи срокът на годност на продуктите, цветята и други нетрайни артикули. Ултравиолетовата светлина има и други приложения, освен че помага да намалим количеството на гнилата храна, което трябва да изхвърлим. Може да се използва и за убиване на патогени като антракс, да помогне на раните да заздравеят по-бързо и да подобри ефективността на някои лечения на рак.

Друга област, която може да има неочаквани последици, включва изследването на клетъчните стени на растенията. Чрез космическото земеделие учените могат да открият как да контролират и регулират колко стабилно ще расте растението. Някои растения могат да се възползват от това изследване по отношение на по-добрата устойчивост на времето. Освен това дърветата с по-слабо здрави клетъчни стени биха растяли по-бързо и биха били по-лесни и по-евтини за обработка в хартия. Тези генетично модифицирани дървета могат да помогнат за бавното обезлесяване, като станат надеждни, бързорастящи ресурси за производството на хартия.

И накрая, растенията изглежда подобряват психиката. Точно както градинарството и разходката из парка могат да ви приведат в добро настроение тук на Земята, същото важи и за нашите космически колеги на борда на МКС. Растенията и буйната среда могат едновременно да стимулират сетивата и да предизвикат успокояващ ефект. Например, астронавтите са използвали растенията като терапевтични устройства, след като колегите им загинаха при катастрофата в Колумбия [източник: Куин]. Изследователите планират да проучат психологическия ефект на растенията, като следят продължителността на времето, което всеки астронавт прекарва в градинарство и отглеждане на растенията.

Космическото земеделие ще повлияе на бъдещите ни шансове за оцеляване на грапавия марсиански терен и способността ни да захранваме балонното население на Земята. За повече информация относно космическото отглеждане, посетете връзките на следващата страница.


Видео Добавка: СЛЕД КАТО АРЕНДАТОР УБИ КРАДЕЦ: Има ли граници на неизбежната отбрана.




Изследване


Открита Първата Световна Нощно Цъфтяща Орхидея
Открита Първата Световна Нощно Цъфтяща Орхидея

Маунт Етна: Факти За Изригванията На Вулкана
Маунт Етна: Факти За Изригванията На Вулкана

Наука Новини


На Изображения: Коалас Прегърна Дървета
На Изображения: Коалас Прегърна Дървета

Изложбата За Спин Изследва Ранните Години На Епидемията
Изложбата За Спин Изследва Ранните Години На Епидемията

Песента На Крикет На Дървото В Тон С Температурата
Песента На Крикет На Дървото В Тон С Температурата

Ох! Динозавърът С Патици Имал Артрит В Лакътя
Ох! Динозавърът С Патици Имал Артрит В Лакътя

Арктическият Кръг Изгаря Като Рекордни Топлинни Петна Северна Европа
Арктическият Кръг Изгаря Като Рекордни Топлинни Петна Северна Европа


BG.WordsSideKick.com
Всички Права Запазени!
Възпроизвеждането На Използваните Материали Оставя Само Prostanovkoy Активна Връзка Към Сайта BG.WordsSideKick.com

© 2005–2019 BG.WordsSideKick.com