5月15日上午(wu),北京航空航天(tian)大學(xue)的(de)(de)“月宮(gong)一號”進行(xing)的(de)(de)為期370天(tian)的(de)(de)、世界上時(shi)間最長的(de)(de)“月宮(gong)365”實驗獲(huo)得圓滿(man)成功,再(zai)次刷(shua)新(xin)(xin)了人類密閉(bi)生存的(de)(de)世界紀錄。央(yang)視《新(xin)(xin)聞(wen)聯(lian)播》、央(yang)視新(xin)(xin)聞(wen)頻道(dao)等權威媒(mei)體(ti)特(te)別報道(dao),引發(fa)世界關注。
“月宮一號”由1個(ge)(ge)綜合艙(cang)和2個(ge)(ge)植(zhi)物(wu)艙(cang)組成,總面積160平方米,總體積500立方米。綜合艙(cang)包括居(ju)住間(jian)、人員(yuan)交流(liu)和工作間(jian)、洗漱間(jian)、廢物(wu)處理(li)和昆蟲(chong)間(jian)。每個(ge)(ge)植(zhi)物(wu)艙(cang)分隔為2個(ge)(ge)植(zhi)物(wu)間(jian),可根據(ju)不同植(zhi)物(wu)生長需要獨立控制環境(jing)條件。
在15日的出艙儀式中,四名志愿者帶著他們在“月宮”實驗艙里種植的胡蘿卜、西紅柿等走出艙門。
如(ru)何在(zai)外太空的環境下(xia)種植植物(wu)?在(zai)完全(quan)沒有(you)太陽光的情況下(xia),需要(yao)完全(quan)使用人(ren)工(gong)光源系統滿足(zu)所(suo)有(you)這些植物(wu)的生長(chang)(chang)所(suo)需,且嚴(yan)格限制能耗、放(fang)熱(re),對(dui)燈具的光質(zhi)、光強、光均(jun)勻度、壽命,以及防水(shui)等級(ji)和安全(quan)等級(ji)要(yao)求也非常高,還要(yao)求可(ke)(ke)長(chang)(chang)期連續不間斷(duan)工(gong)作,可(ke)(ke)智能控(kong)制和手動(dong)控(kong)制自由切換。目(mu)前,只(zhi)有(you)照明有(you)可(ke)(ke)能解決上述問題(ti)。
此次月(yue)宮一號植物艙II的地面模(mo)擬太空(kong)生(sheng)存系統(tong)的植物生(sheng)長光源工程(cheng)(cheng)由北京(jing)航空(kong)航天大學劉(liu)紅教授(shou)提供設(she)計指(zhi)導,廈門通秴科(ke)技有限公(gong)司研(yan)發并生(sheng)產,北京(jing)歐思照明設(she)計有限公(gong)司進(jin)行(xing)工程(cheng)(cheng)安裝。
? 圖為(wei)北(bei)京航(hang)空航(hang)天大學劉紅教授接受采(cai)訪。
經過(guo)多次商討與測試,艙內(nei)最終植(zhi)(zhi)物生長光(guang)源(yuan)工程設計方案采(cai)用(yong)145只1米長100W智能4通道植(zhi)(zhi)物生長光(guang)源(yuan)(燈具),162只1.2米120W智能4通道植(zhi)(zhi)物生長光(guang)源(yuan)(燈具),6個采(cai)用(yong)2.4G6Lowpan無(wu)(wu)(wu)線通訊協議的無(wu)(wu)(wu)線智能網關,2個無(wu)(wu)(wu)線路由(you)器組網。
據廈門通秴科(ke)技有限公司聯(lian)合創辦人兼(jian)首席技術官徐虹介紹,由于(yu)植(zhi)物艙Ⅱ中需要種植(zhi)幾十種如大豆、油莎豆等(deng)糧(liang)食作(zuo)物,以及辣椒、茄(qie)子、西紅(hong)柿等(deng)茄(qie)果類作(zuo)物和(he)油菜、生菜、荊芥等(deng)葉(xie)菜作(zuo)物。因(yin)此,針(zhen)對(dui)不同類型的作(zuo)物、不同生長周期、不同時段,方案(an)采用獨(du)立的“多通道‘’無線(xian)調光方式,以保障(zhang)植(zhi)物艙Ⅱ內各(ge)種植(zhi)物對(dui)光的需求。
? 圖:照明設(she)計解決方案具體(ti)控制(zhi)系統搭建。
“月宮一號”植物艙II的地面模擬太空生存系統的植物生長光源工程,首創了4通道獨立調控且峰值波長的組合符合植物光合作用吸收響應曲線,首次實現了在一個植物照明燈具(系統)上可以根據不同的作物的光合作用特征,在光質、光周期以及光量子通量密度上進行自由調控,為不同作物的光配方的研宄工作建立了系統基礎。
此外,還(huan)首次采用了IOT-6lowpan的(de)智能控制(zhi)系(xi)(xi)統(tong)(tong),建立(li)(li)了包含農(nong)業專用的(de)集成(cheng)智能傳感器(qi)在內的(de)無線物聯網,為現代農(nong)業以及(ji)人工智能智慧農(nong)業建立(li)(li)了系(xi)(xi)統(tong)(tong)基礎。
照明系統為實驗的完成提供了光源支撐,帶來的效益保障了“月宮365”實驗中30種作物的正常生長所需的光源,為保障4人370天的生存所需蔬菜、水果和糧食做出了貢獻。
借助LED照明在(zai)農業(ye)領域的應用(yong),人類甚(shen)至可(ke)以在(zai)太空(kong)、荒漠、戈壁等非可(ke)耕(geng)地里(li)進(jin)行作物生產,因此植(zhi)物工(gong)廠(chang)被國(guo)(guo)際上公認為設施(shi)農業(ye)的高級發展階(jie)段,是(shi)衡量一個國(guo)(guo)家農業(ye)高技(ji)術(shu)水(shui)平的重要標志之一。此次“月(yue)宮365”實(shi)驗中,四人所食(shi)用(yong)的糧(liang)食(shi)、蔬(shu)菜、水(shui)果(guo)全部(bu)由(you)系統中利用(yong)半導(dao)體光源循環再生,實(shi)現了世界上最(zui)高的食(shi)物供給(gei)率,最(zui)高的閉合(he)度。實(shi)驗的成功(gong)不僅推動(dong)了中國(guo)(guo)航天深空(kong)探測技(ji)術(shu)的發展,更是(shi)在(zai)農業(ye)領域應用(yong)的重大突破。