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伴梦成长系列 | 机器人充当未来太空园林急先锋!

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人类的生存要素无比琐碎和庞杂,仅在饮食方面,每天摄取的食物和饮用水累积起来就相当可观。假若要在太空中生存,加上盥洗用水和吸入的氧气,每人每年消耗的物质总量就至少重达11吨,这在地球上不算什么,但要带到宇宙空间就是大麻烦。

人类在太空探索活动中应对这种麻烦的方法依然很原始,那就是从地球上将航天员的生活所需一一带上,例如上个世纪登月时在月面上做短期停留就把所有人的食物带齐全了;或者用货运飞船输送这些物资,这其中就包括食物,比如龙飞船定期为国际空间站进行补给。于是人们设想,假若能把园林搬到太空,人们就可以在太空种植农作物,不但可以实现在太空中自给自足,还能改造太空环境,岂不一举两得。最近,我国开展了空间基地生命保障人工闭合生态系统地基综合实验装置“月宫一号”试验,三位志愿者在实验舱种植粮食作物和蔬菜自给自足。但是,太空种植本身耗费大量时间精力,植物到了太空尤其娇贵,本身加大了种植的技术难度,更需要航天员们的“特殊呵护”,使得未来肩负使命的航天员们疲于为一日三餐奔命。

最近大学生开发的机器人园艺技术或许可以让机器人代替航天员充当未来太空园林的急先锋,航天员得以从繁重的“农活”中解放出来,处理更加重要的科研工作。机器人以其独特的技术优势,完全可以大面积、多品种种植,让太空园林更加丰富,也让“太空餐桌”更加丰盛!

图中右侧的希瑟尔·哈娃在美国科罗拉多大学攻读航天工程科学博士学位,她正介绍在X-Hab学术创新挑战赛中和其他同学一起合作完成的园艺计算机系统。

经过半个多世纪的时间,NASA已经使得很多科幻小说成为了现实。航天员探索地球以外的空间,他们需要使得他们的生存空间尽量能够做到自给自足,包括种植水果和蔬菜。研究者们一直致力于通过设计机器人在深空领域工作,来为航天员们种植食物。这听起来像来自星球大战的超凡概念,但是来自美国科罗拉多大学的在读研究生团队正在开展这项创新技术攻关。

“我们希望利用学生们开发的成果使用在未来太空任务中”,位于佛罗里达州的NASA肯尼迪空间中心技术策略经理川西·吉尔说,“这个项目是一个使得大学团队帮助我们开发新概念的机会”。

科罗拉多大学团队在X-Hab学术创新挑战赛的参赛项目是“植物遍地:植物能够自由生长在太空中”。并没有只是称作蔬菜,这个方法叫做“太空中所有可得空间都遍布植物。X-Hab挑战赛是一个大学水平的项目,目的是让学生们充分利用科学、技术、工程和数学知识。这个比赛希望能够将学生的设计项目与高年级的课程联系起来,能够强调动手设计、调查、开发和维修用在地球外的空间和深空探索子系统的功能样机。科罗拉多大学的学生于6月23日在肯尼迪空间中心向包括中心主任鲍勃·坎巴纳在内的一群工程师面前讲述他们的X-Hab项目。他们开发的分布式远程控制植物生产系统是一个可为在远程任务比如火星上提供可食用植物的创意。

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