月球激光和宇宙作物:NASA資助UArizona探索任務

月球激光和宇宙作物:NASA資助UArizona探索任務

當宇航員離開地球進入太空時,許多事情都會改變,但至少有一樣是不變的:他們需要食物和水。美國國傢航空航天局最近向亞利桑那大學的兩個研究小組提供資金,幫助他們在太空中尋找水源和種植糧食。

在工程學院和農業與生命科學學院的研究人員的領導下,這項任務的重點是收集月球表面的水和改進微重力作物生產技術。

從月球南極取水

月球南極的隕石坑已經黑暗瞭數十億年,但科學傢們發現瞭該地區可能含有水的證據。水不僅對維持人類生命至關重要,還可以在機器人任務中用作燃料、輻射屏蔽或一種熱能儲存形式。

作為阿爾特彌斯學生挑戰賽的一部分,NASA向八個大學團隊提供瞭近100萬美元,用於開發新的方法,從這些永久性的陰影區域尋找並最終提取水。

由科羅拉多礦業學院和亞利桑那大學共同領導的一個聯合研究小組獲得瞭11.4萬美元的資金,用於一項將激光與飛秒衛星相結合的項目。飛秒衛星是由UArizona SpaceTREx實驗室開發的一種小型的一次性衛星,大約有一根黃油棒那麼大。

“學生們實際上是在構建一個完整的系統,這是非常罕見的,尤其是在航空航天領域,”航空航天和機械工程助理教授、亞利桑那大學(University of Arizona)太空trex實驗室的負責人賈坎坦加(Jekan Thanga)說。“我們的項目是建立必要技術的墊腳石,以勘探和提取月球表面的水。”

科羅拉多礦業學院正在探索用激光來驅動電燈和月球探測機器的概念。盡管將激光與“月球的暗面”配對似乎是一件無需動腦筋的事情,但研究人員需要一種低成本、低風險的方法,來測試在月球環境中利用激光信號供電和通信的可行性。進入FemtoSats。

月球激光和宇宙作物:NASA資助UArizona探索任務

“這些飛行器(飛向衛星)的特別之處在於它們的成本非常低,你可以用一顆普通衛星的價格發送幾十個、幾百個、甚至幾千個,”唐加說。“由於月球南極的環境對我們來說是如此的陌生,所以一次性航天器是探索這些地區的完美方式,而且不會對更昂貴的航天器造成損害。”

在這項計劃中的任務中,一個安裝在月球表面的激光發射器將降落在月球表面,利用一個類似“盒子裡的玩偶”的機械裝置將飛向月球表面的不同地點。飛秒飛行器將接收到來自激光的信號並將其傳回,以證明激光通信的有效性。

“最令人興奮的事情之一這一挑戰的幾個概念,如果被證明是可行的由於這些獎項,最終可能被整合和運營在月球表面,“乍得Rowe說,表演空間授予項目經理在華盛頓NASA總部,華盛頓特區

參與該項目的亞利桑那大學工程學院的學生包括研究生阿爾瓦羅·迪亞茲和本科生馬修·約翰遜和維魯·維爾瓦納坦瓦爾。科羅拉多礦業學院的團隊由羅斯中心的研究生、大衛·迪克森、勞倫·凱澤、約書亞·舒茨和亞當·雅尼科夫斯基組成,由機械工程實踐教授喬治·索爾斯領導。

月球激光和宇宙作物:NASA資助UArizona探索任務

在太空種植作物

長期以來,載人航天探索一直吸引著全世界人民的心靈和思想。然而,人類在月球和其他地方持續存在的一個主要障礙仍然存在:為宇航員提供營養豐富、新鮮種植的水果和蔬菜的可持續和有效的方法。

這個挑戰?零重力。簡單地說,水在空間中表現不同。

控制環境農業中心主任、生物系統工程系教授穆拉特·卡奇拉(Murat Kacira)說:“沒有重力,所以這和在自傢後院給花園澆水很不一樣。”“在根部保持水和營養物質的適當平衡,並為作物保持足夠的氧氣水平是真正的問題。”

空間站上的各種作物生產系統已經進行瞭成功的評估和演示,包括生物質生產系統、蔬菜生產系統和先進的植物棲息地。

在蔬菜生產系統中,一般被稱為VEGGIE,一個行李箱大小的菜園一般有六棵植物。每棵植物都生長在一個“枕頭”裡,枕頭裡填滿瞭粘土基質和肥料,用來幫助根部分配水分、營養和氧氣。

然而,持續的糧食生產仍然面臨挑戰。

為瞭改進現有的設計並支持其進一步人類太空探索的目標,美國宇航局已經向亞利桑那大學和其他四個研究小組提供瞭112萬美元。項目職責:開發一種改良的水和養分輸送系統,用於在微重力條件下種植作物,與月球表面棲息地和航天器有限的可用空間相適應。

Kacira為首,UArizona團隊匯集瞭一些研究人員在大學的原型月球或火星溫室和Bioregenerative生命維持系統,包括菲爾·薩德勒,植物學傢和創新者負責總體設計和制造的月球和火星溫室模塊,主任和羅伯特·Furfaro工程學院航天系統工程實驗室。

Kacira說:“基於我們的生物再生生命支持系統的歷史,我們已經組建瞭一個令人難以置信的跨學科的科學傢和工程師團隊。”“我們正在開發的技術不僅支持未來的太空探索,而且可以用來提高地球上的糧食產量。”

其他團隊成員包括生物系統工程系主任、生物過程、水質和水處理系統專傢Kitt Farrell-Poe;生物醫學工程師,專註於人造蛋白質設計和合成、高分子物理和軟材料;巴裡·普賴爾,植物科學學院教授,專門研究植物健康管理、植物病理學和真菌學;約翰·亞當斯,生物圈二號副主任,野生動物、漁業和生物學專傢;以及園藝工程師尼爾·巴托(Neal Barto),他將為傳感器開發、儀器儀表和系統監控提供支持。

亞利桑那大學還將與來自那不勒斯大學的Stefania De Pascale、Veronica De Micco、Youssef Rouphael和Chiara Amitrano合作;意大利國傢研究委員會的Alberto Battistelli, Stefano Moscatello和Simona Proietti;德國航空航天中心的丹尼爾·舒伯特;來自意大利泰利斯-阿萊尼亞太空公司的塞薩爾-洛巴修和喬治-博斯切裡;以及SyNRGE LLC的斯圖特(Gary Stutte)。

Published in News by Awesome.

發佈留言

發佈留言必須填寫的電子郵件地址不會公開。 必填欄位標示為 *