Sekiranya manusia akan menjadi spesies pengganti dan antarplanet, salah satu perkara yang paling penting adalah kemampuan angkasawan untuk melihat keperluan mereka secara bebas. Mengandalkan penghantaran bekalan dari Bumi secara tetap bukan sahaja tidak terlepas; ia juga tidak praktikal dan sangat mahal. Atas sebab ini, para saintis berusaha untuk mencipta teknologi yang membolehkan angkasawan menyediakan makanan, air, dan udara bernafas mereka sendiri.
Untuk tujuan ini, sepasukan penyelidik dari Universiti Politeknik Tomsk di Rusia tengah - bersama dengan saintis dari universiti dan institusi penyelidikan lain di rantau ini - baru-baru ini mengembangkan prototaip untuk rumah hijau orbit. Dikenal sebagai Modul Otomatik Biologi Orbital, alat ini memungkinkan tanaman ditanam dan ditanam di angkasa dan boleh menuju ke Stesen Angkasa Antarabangsa (ISS) dalam beberapa tahun mendatang.
Sejak awal Zaman Angkasa, banyak eksperimen telah dilakukan yang menunjukkan bagaimana tanaman dapat ditanam dalam keadaan mikrograviti. Walau bagaimanapun, kajian ini dilakukan menggunakan rumah hijau yang terletak di ruang tamu stesen orbital dan melibatkan batasan yang ketara dari segi teknologi dan ruang.
Atas sebab ini, pasukan penyelidik dari TPU mula bekerja untuk meningkatkan dan meningkatkan teknologi yang diperlukan untuk menanam tanaman pertanian penting. Pasukan projek ini merangkumi penyelidik tambahan dari Tomsk State University (TSU), Tomsk State University of Control Systems and Radioelectronics (TUSUR), Institut Kimia Petroleum dan Institut Penyelidikan Pertanian dan Gambut Siberia.
Seperti yang dijelaskan oleh Aleksei Yakovlev, ketua TPU School of Advanced Manufacturing Technologies, dalam siaran Berita TPU:
"Pada masa ini kami sedang mempersiapkan aplikasi untuk eksperimen tersebut, dan berusaha melalui reka bentuk awal dan penyelesaian teknikal. Pada tahun 2020, kita harus melengkapkan permohonan dan mengemukakannya. Kemudian, sebuah majlis penyelarasan akan menilai kesesuaian dan kepentingannya. Ini cenderung memakan waktu satu setengah tahun dari aplikasi hingga awal eksperimen, jadi kami berharap dapat mengikuti program jangka panjang dan menerima dana pada tahun 2021. "
Projek rumah hijau pintar akan menggabungkan teknologi yang dikembangkan di TPU, yang meliputi pencahayaan pintar yang akan mempercepat pertumbuhan tanaman, hidroponik khusus, pengairan automatik, dan penyelesaian penuaian. Pada masa ini, TPU sedang membangun tempat ujian baru sehingga mereka dapat memperluas pengeluaran di rumah hijau pintar.
"Di Tomsk, kami akan melakukan kajian antara disiplin dan menyelesaikan masalah yang berlaku dalam bidang agrobiophotonics," kata Yakovlev. "Pada masa yang sama, pasukan penyelidik termasuk saintis dari Tomsk, Moscow, Vladivostok, dan rakan antarabangsa dari Belanda yang mengkhususkan diri dalam kompleks iklim termasuk satu dari Universiti Wageningen."
Pada akhirnya, Yakovlev dan rakan-rakannya membayangkan modul autonomi yang dapat membekalkan makanan untuk angkasawan dan berpotensi bahkan berlabuh dengan ISS. Mereka juga menunjukkan bahwa modul tersebut akan berisi area penanaman berukuran 30 m² (~ 320 kaki²) dan bentuknya berbentuk silinder. Seperti yang ditunjukkan oleh Yakolev, ini akan membolehkan modul berputar untuk mensimulasikan keadaan graviti yang berbeza:
"Indeks graviti akan ditetapkan oleh kelajuan putaran modul di sekitar paksinya. Kami juga menjangkakan bahawa modul akan dibuat dari bahan fleksibel untuk pemasangan ringkas dan pembungkusan orbit automatik. "
Ini termasuk keadaan graviti yang terdapat di Bulan dan Marikh, yang mengalami setara dengan kira-kira 16.5% dan 38% graviti Bumi (0.1654 g dan 0.3794 g), masing-masing. Pada masa ini, tidak diketahui seberapa baik tumbuh-tumbuhan dapat tumbuh di kedua-dua badan dan penyelidikan yang masih belum selesai. Oleh itu, maklumat yang diberikan oleh modul ini terbukti sangat berguna sekiranya dan bila rancangan untuk koloni lunar dan / atau Martian direalisasikan.
Reka bentuk dan kejuruteraan yang masuk ke dalam modul juga akan mempertimbangkan jenis keadaan yang ada di ruang angkasa, seperti sinaran suria dan kosmik dan suhu yang melampau. Di luar itu, modul akan menyiasat jenis tanaman yang tumbuh dengan baik di orbit. Kata Yakovlev:
“Isu penting lain ialah pemilihan tanaman pertanian yang diperlukan dan paling sesuai dan perlindungannya terhadap patogen dalam mikrograviti. Kami menawarkan pelbagai jenis selada, daun bawang, kemangi, dan tanaman lain untuk penanaman dalam modul.“
Tiga eksperimen TPU baru-baru ini diluluskan untuk dibawa ke ISS dan akan dilaksanakan akhir tahun ini. Mereka termasuk peranti yang mampu menggunakan bahan komposit percetakan 3D, tempat untuk segerombolan satelit, dan lapisan nanokomposit multilayer yang akan digunakan pada lubang-lubang ISS untuk melindungi daripada kesan mikrometeoroid (Peresvet). Pelaksanaannya akan bermula akhir tahun ini dan pada tahun 2021.
