5月15日上(shang)午(wu),北京航(hang)空航(hang)天大學的(de)“月宮一號(hao)”進行(xing)的(de)為期(qi)370天的(de)、世(shi)界(jie)上(shang)時間最(zui)長(chang)的(de)“月宮365”實(shi)驗獲得圓滿成功,再次刷新(xin)(xin)了人類(lei)密閉(bi)生(sheng)存的(de)世(shi)界(jie)紀錄(lu)。央視《新(xin)(xin)聞(wen)聯播》、央視新(xin)(xin)聞(wen)頻(pin)道(dao)等權威媒體特(te)別報(bao)道(dao),引發世(shi)界(jie)關注(zhu)。
“月宮(gong)一號”由(you)1個綜合艙(cang)和2個植(zhi)(zhi)物(wu)艙(cang)組成,總面(mian)積160平方(fang)米,總體積500立方(fang)米。綜合艙(cang)包括居住間(jian)、人員交(jiao)流和工作間(jian)、洗(xi)漱(shu)間(jian)、廢(fei)物(wu)處理和昆蟲間(jian)。每個植(zhi)(zhi)物(wu)艙(cang)分隔為2個植(zhi)(zhi)物(wu)間(jian),可(ke)根據不同植(zhi)(zhi)物(wu)生長需要獨立控制(zhi)環境條件。
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。
如何在外太空的(de)環境(jing)下種(zhong)植(zhi)(zhi)植(zhi)(zhi)物?在完全沒有(you)太陽光(guang)的(de)情況(kuang)下,需要(yao)完全使用人工光(guang)源系(xi)統(tong)滿(man)足所有(you)這(zhe)些(xie)植(zhi)(zhi)物的(de)生長(chang)所需,且嚴格限制能(neng)耗、放熱(re),對燈具的(de)光(guang)質、光(guang)強、光(guang)均勻度(du)、壽命,以及防水等級(ji)和安全等級(ji)要(yao)求也非常高,還要(yao)求可(ke)長(chang)期連續不間斷工作,可(ke)智(zhi)能(neng)控(kong)制和手動控(kong)制自由切換。目前,只有(you)照明有(you)可(ke)能(neng)解決上述問題。
此(ci)次月宮(gong)一號植物艙II的地面(mian)模擬太空生存系統的植物生長光源工程由北(bei)京(jing)航(hang)空航(hang)天大學劉紅教授提供(gong)設(she)計(ji)指導,廈(sha)門通秴科技有限(xian)公(gong)司(si)研發并生產,北(bei)京(jing)歐思照明設(she)計(ji)有限(xian)公(gong)司(si)進行工程安裝(zhuang)。
? 圖為北京航(hang)空(kong)航(hang)天大學劉(liu)紅(hong)教授接(jie)受采訪。
經(jing)過多次商討(tao)與測試(shi),艙內(nei)最終植(zhi)(zhi)物生(sheng)長(chang)光源工程設(she)計方(fang)案采用145只(zhi)1米(mi)長(chang)100W智能4通道(dao)植(zhi)(zhi)物生(sheng)長(chang)光源(燈具(ju)),162只(zhi)1.2米(mi)120W智能4通道(dao)植(zhi)(zhi)物生(sheng)長(chang)光源(燈具(ju)),6個(ge)采用2.4G6Lowpan無(wu)線(xian)通訊協議的無(wu)線(xian)智能網(wang)關,2個(ge)無(wu)線(xian)路(lu)由器組網(wang)。
據廈門通秴科技有限公司聯合創辦人兼首(shou)席技術官徐虹介紹,由于(yu)植(zhi)物(wu)艙Ⅱ中(zhong)需要種(zhong)(zhong)植(zhi)幾十(shi)種(zhong)(zhong)如大(da)豆、油(you)莎(sha)豆等(deng)糧食(shi)作(zuo)物(wu),以(yi)及(ji)辣椒、茄(qie)子、西(xi)紅柿等(deng)茄(qie)果類作(zuo)物(wu)和油(you)菜、生菜、荊芥(jie)等(deng)葉菜作(zuo)物(wu)。因此,針對不(bu)同(tong)(tong)類型的(de)(de)作(zuo)物(wu)、不(bu)同(tong)(tong)生長周期、不(bu)同(tong)(tong)時(shi)段,方案采用獨立(li)的(de)(de)“多通道(dao)‘’無線調光(guang)方式,以(yi)保障植(zhi)物(wu)艙Ⅱ內各種(zhong)(zhong)植(zhi)物(wu)對光(guang)的(de)(de)需求。
? 圖:照明設計(ji)解決(jue)方案具體控制系統搭建(jian)。
“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,還首次(ci)采(cai)用(yong)了IOT-6lowpan的智能(neng)控制系統,建立(li)了包含(han)農業(ye)專用(yong)的集成(cheng)智能(neng)傳感器(qi)在內的無(wu)線物聯(lian)網,為現(xian)代農業(ye)以及人(ren)工智能(neng)智慧農業(ye)建立(li)了系統基礎。
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(zhao)明在農(nong)業(ye)領(ling)域的(de)(de)(de)應用,人類甚至可(ke)以在太空(kong)、荒漠、戈壁等非(fei)可(ke)耕地(di)里進(jin)行作物生(sheng)產,因此植物工(gong)廠被(bei)國際上公認為設(she)施農(nong)業(ye)的(de)(de)(de)高(gao)級發展(zhan)階段(duan),是衡量一(yi)個國家農(nong)業(ye)高(gao)技(ji)(ji)術水平的(de)(de)(de)重要標(biao)志之一(yi)。此次“月宮365”實(shi)驗中(zhong)(zhong),四人所食用的(de)(de)(de)糧食、蔬菜、水果(guo)全部由系統中(zhong)(zhong)利用半導(dao)體光源(yuan)循(xun)環再(zai)生(sheng),實(shi)現了世界(jie)上最(zui)高(gao)的(de)(de)(de)食物供給率,最(zui)高(gao)的(de)(de)(de)閉合(he)度。實(shi)驗的(de)(de)(de)成(cheng)功不僅(jin)推動了中(zhong)(zhong)國航天深(shen)空(kong)探測技(ji)(ji)術的(de)(de)(de)發展(zhan),更(geng)是在農(nong)業(ye)領(ling)域應用的(de)(de)(de)重大突破。