亚利桑那州的生物圈是占地三英亩以上的半球形玻璃工厂,旨在更好地了解自然环境如何产生适合生活的条件,从而创造了概念和工程奇迹,这也是对生态系统受控条件下的过程

那么,举办美国农业部,国家粮食与农业研究所和亚利桑那大学环境控制农业中心主办的首届跨学科环境控制室内农业研讨会的最佳地点是什么呢?

工程师,研究人员,院士,种植者和政府代表花了四天的时间来制定战略和战略路线图。可持续的计划养活未来

尽管农业行业仍在努力寻找在未来几年内为十亿人提供食物的最佳方法的难题,但美国宇航局的一组科学家解释说,他们面临的挑战是解决仅居住在太空舱中的四人宇航员的营养需求在前往月球和可能到达火星的途中

潜在的问题几乎涵盖了外层空间本身,如果您的名字叫拉尔夫·弗里茨彻(Ralph Fritsche),您的职位是美国国家航空航天局(NASA)生命科学办公室的高级作物项目经理,同样令人兴奋

我们为同样的问题而奋斗温室种植者和室内垂直农场他告诉听众,他在看待食品安全方面做得很好。在我们的案例中,我们试图使宇航员保持健康,并在长期任务中保持最佳性能,当您考虑预先包装的新鲜食品系统时,这将成为真正的挑战大概在船员吃了几年之前,我们还不知道这么长时间存储的食物会发生什么,它将如何影响某些关键成分的功效

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Fritsche补充说,在他的比较和对比情景中,我们还必须处理士气问题,因为我们把人们从地球环境中带走了,我们正在努力使人们在食用的食物中回味无穷包装并在空间很小的太空舱中生长新鲜营养素我们的近期目标基本上是通过使用即食类食品如传统的绿叶蔬菜和果类作物来补充营养,因为我们没有空间,因此不需要大量的加工或准备工作或资源去做

对于在另一个星球表面上建立的长期目标,无论是将月球作为火星的前兆还是火星本身,NASA都将寻找热量补充替代品,以尝试在原地生长事物并最终获得完整的生命支持系统

早期的太空飞行任务使乘员们在前往月球的途中在工作地点忙碌,他们没有太多的时间来种植某些东西并进行种植以收获收割机。更长的飞行时间将使人们对非地球环境对植物的影响进行研究成为可能通过自动化完成大部分的成长

Fritsche说,在低地球轨道以外进行太空飞行时,我们面临的其他挑战是离地球的距离越远,与地面控制直接通信的能力就越弱,这对月球来说并不重要,但是当我们到达火星时这种距离带来了问题,因为往返通讯可能要花费几分钟,因此宇航员将成为实时决策者

要克服的障碍之一是将替换部件的概念转移到通过D印刷修复部件或替换元素而不是整个系统的替换概念。由于系统故障,我们必须能够提前发现问题并延长每个系统的生命周期在太空中真的会造成糟糕的一天

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由于在火星任务中飞行时间过长,系统将长期处于休眠状态。对包含生长水的植物生长系统进行了长达一年的成像。由于不存在备用设备,因此需要按需执行
地面挑战受控环境农业相较于在太空中提供食物而言,这是苍白的。这是美国宇航局的游戏计划。首先,在月球周围的太空中建立一个微型站,也许不用于粮食生产,但用于植物研究。饮食需要,以便宇航员可以呆在那里更长的时间,也许检查我们进行火星地面操作所需的系统

所有上述挑战中还增加了太空中生物质废物的问题,它不只是进入堆肥堆中,因为不存在任何不可食用的事物都应重新利用,但可堆肥的生物质试图在无人驾驶的车辆上种植植物的重复品种,并找到一种方法来清除这些废物并以某种方式存储起来,以便可以在另一场中使用,这将是一个真正的挑战。

目前,Fritsche承认NASA会以先进的态度从当前受控的环境知识和技术中汲取经验教训。我们面临的挑战是如此具体而严峻,当我们与CEA行业合作寻找解决方案时,一些灯泡将点亮这些空间解决方案可以在地球上应用

为了保持宇航员的健康,我们将不得不在太空中种植植物,因为低轨道飞行以外的任何事物都需要食物产生能力,并且我们将需要CEA行业交流有关育种的想法,例如可持续性育种和减少生物量。我们将需要受控环境行业的合作来帮助我们建立更好的系统