यदि मानवता एक स्पेयर-फ़ेयरिंग और इंटरप्लेनेटरी प्रजाति बनने जा रही है, तो सबसे महत्वपूर्ण चीजों में से एक अंतरिक्ष यात्रियों की स्वतंत्र रूप से उनकी जरूरतों को देखने की क्षमता होगी। पृथ्वी से आपूर्ति के नियमित शिपमेंट पर भरोसा करना न केवल असंगत है; यह भी अव्यावहारिक और बहुत महंगा है। इस कारण से, वैज्ञानिक ऐसी तकनीकें बनाने के लिए काम कर रहे हैं जो अंतरिक्ष यात्रियों को अपने स्वयं के भोजन, पानी और सांस लेने वाली हवा प्रदान करने की अनुमति देंगी।
यह अंत करने के लिए, मध्य रूस में टॉम्स्क पॉलिटेक्निक विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं की एक टीम - क्षेत्र के अन्य विश्वविद्यालयों और अनुसंधान संस्थानों के वैज्ञानिकों के साथ - हाल ही में एक कक्षीय ग्रीनहाउस के लिए एक प्रोटोटाइप विकसित किया। ऑर्बिटल बायोलॉजिकल ऑटोमैटिक मॉड्यूल के रूप में जाना जाने वाला यह डिवाइस पौधों को अंतरिक्ष में उगाया और उगाया जा सकता है और आने वाले वर्षों में इंटरनेशनल स्पेस स्टेशन (ISS) में जा सकता है।
स्पेस एज की शुरुआत के बाद से, कई प्रयोगों का आयोजन किया गया है, जो बताते हैं कि माइक्रोग्रैविटी परिस्थितियों में पौधों की खेती कैसे की जा सकती है। हालांकि, इन अध्ययनों को कक्षीय स्टेशनों के रहने वाले डिब्बों में स्थित ग्रीनहाउस का उपयोग करके किया गया था और प्रौद्योगिकी और अंतरिक्ष के संदर्भ में महत्वपूर्ण सीमाएं शामिल थीं।
इस कारण से, टीपीयू की एक शोध टीम ने महत्वपूर्ण कृषि फसलों की खेती के लिए आवश्यक प्रौद्योगिकियों को स्केल और बेहतर बनाने के लिए काम करना शुरू किया। प्रोजेक्ट टीम में टॉम्स्क स्टेट यूनिवर्सिटी (TSU), टॉम्स्क स्टेट यूनिवर्सिटी ऑफ़ कंट्रोल सिस्टम और रेडियोइलेक्ट्रॉनिक्स (TUSUR), पेट्रोलियम रसायन विज्ञान संस्थान और साइबेरियन रिसर्च इंस्टीट्यूट ऑफ़ एग्रीकल्चर एंड पीट के अतिरिक्त शोधकर्ता शामिल हैं।
अलेक्सी याकोवलेव के रूप में, टीपीयू स्कूल ऑफ एडवांस्ड मैन्युफैक्चरिंग टेक्नोलॉजीज के प्रमुख ने टीपीयू न्यूज रिलीज में बताया:
“वर्तमान में हम प्रयोग के लिए एक आवेदन तैयार कर रहे हैं, और प्रारंभिक डिजाइन और तकनीकी समाधान के माध्यम से काम कर रहे हैं। 2020 में, हमें आवेदन पूरा करना चाहिए और इसे जमा करना चाहिए। फिर, एक समन्वय परिषद इसकी प्रासंगिकता और महत्व का मूल्यांकन करेगी। यह प्रयोग शुरू करने के लिए आवेदन से डेढ़ साल का समय लेता है, इसलिए हम एक दीर्घकालिक कार्यक्रम में शामिल होने और 2021 में धन प्राप्त करने की उम्मीद करते हैं। "
स्मार्ट ग्रीनहाउस प्रोजेक्ट टीपीयू में विकसित तकनीकों को शामिल करेगा, जिसमें स्मार्ट लाइटिंग शामिल है जो संयंत्र के विकास, विशेष हाइड्रोपोनिक्स, स्वचालित सिंचाई और कटाई के समाधान में तेजी लाएगा। वर्तमान में, टीपीयू एक नए परीक्षण मैदान का निर्माण कर रहा है ताकि वे स्मार्ट ग्रीनहाउस पर उत्पादन का विस्तार कर सकें।
"टॉम्स्क में, हम अंतःविषय अध्ययन का संचालन करेंगे और एग्रोबायोफोटोनिक्स के क्षेत्र में लागू समस्याओं का समाधान करेंगे," याकॉवले ने कहा। "उसी समय, रिसर्च टीम में टॉम्स्क, मॉस्को, व्लादिवोस्तोक के वैज्ञानिक और नीदरलैंड्स के अंतर्राष्ट्रीय साझेदार शामिल हैं, जो वैगनिंगन विश्वविद्यालय के एक सहित जलवायु परिसरों में विशेषज्ञता रखते हैं।"
अंत में, यकोवलेव और उनके सहयोगियों ने एक स्वायत्त मॉड्यूल की कल्पना की, जो अंतरिक्ष यात्रियों के लिए भोजन की आपूर्ति करने में सक्षम होगा और संभवतः आईएसएस के साथ डॉकिंग भी करेगा। उन्होंने यह भी संकेत दिया कि मॉड्यूल में 30 वर्ग मीटर (~ 320 फीट and) की खेती वाला क्षेत्र होगा और यह आकार में बेलनाकार होगा। जैसा कि यकोलेव ने संकेत दिया है, यह विभिन्न गुरुत्वाकर्षण स्थितियों का अनुकरण करने के लिए मॉड्यूल को अलग करने की अनुमति देगा:
“गुरुत्वाकर्षण सूचकांक को अपनी धुरी के चारों ओर मॉड्यूल की रोटेशन गति द्वारा निर्धारित किया जाएगा। हम यह भी उम्मीद करते हैं कि मॉड्यूल लचीली सामग्री से कॉम्पैक्ट असेंबली और स्वचालित कक्षीय अनपैकिंग से बना होगा। "
इनमें चंद्रमा और मंगल पर मौजूद गुरुत्वाकर्षण स्थितियां शामिल हैं, जो लगभग 16.5% और 38% पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण (0.14%) के बराबर अनुभव करती हैं। जी और 0.3794 है जी), क्रमशः। वर्तमान में, यह अज्ञात है कि पौधे या तो शरीर पर कितनी अच्छी तरह विकसित हो सकते हैं और उस प्रभाव के लिए अनुसंधान अभी भी अपनी प्रारंभिक अवस्था में है। इसलिए, इस मॉड्यूल द्वारा दी गई जानकारी बहुत उपयोगी साबित हो सकती है जब और जब किसी चंद्र और / या मार्टियन कॉलोनी के लिए योजनाएं साकार होती हैं।
मॉड्यूल में जाने वाले डिजाइन और इंजीनियरिंग भी उन स्थितियों को ध्यान में रखेंगे जो अंतरिक्ष में मौजूद हैं, जैसे कि सौर और ब्रह्मांडीय विकिरण और तापमान में चरम सीमा। इसके अलावा, मॉड्यूल यह जांच करेगा कि किस प्रकार की फसलें कक्षा में अच्छी तरह से विकसित होती हैं। याकोवले ने कहा:
“एक अन्य महत्वपूर्ण मुद्दा आवश्यक और सबसे उपयुक्त कृषि फसलों का चयन और सूक्ष्मजीव में रोगजनकों के खिलाफ उनकी सुरक्षा है। हम मॉड्यूल में खेती के लिए विभिन्न प्रकार के लेट्यूस, लीक, तुलसी और अन्य फसलों की पेशकश करते हैं।“
तीन टीपीयू प्रयोगों को हाल ही में आईएसएस में परिवहन के लिए अनुमोदित किया गया था और इस साल के अंत में लागू किया जाएगा। उनमें 3D प्रिंटिंग कंपोजिट सामग्री, उपग्रहों के झुंड के लिए आवास और एक बहुपरत नैनोकॉम्पोसिट कोटिंग जो कि ISS portholes पर लागू किया जाएगा, को माइक्रोलेरोइड प्रभाव से बचाने में सक्षम डिवाइस शामिल है (Peresvet)। उनका कार्यान्वयन इस वर्ष के अंत में और 2021 में शुरू होगा।
