Jika umat manusia akan menjadi spesies cadangan dan antarplanet, salah satu hal yang paling penting adalah kemampuan para astronot untuk melihat kebutuhan mereka secara mandiri. Mengandalkan pengiriman pasokan reguler dari Bumi bukan hanya tidak sempurna; itu juga tidak praktis dan sangat mahal. Karena alasan ini, para ilmuwan bekerja untuk menciptakan teknologi yang memungkinkan astronot menyediakan makanan, air, dan udara yang bisa bernapas sendiri.
Untuk tujuan ini, tim peneliti dari Tomsk Polytechnic University di Rusia tengah - bersama dengan para ilmuwan dari universitas lain dan lembaga penelitian di wilayah tersebut - baru-baru ini mengembangkan prototipe untuk rumah kaca orbital. Dikenal sebagai Orbital Biological Automatic Module, perangkat ini memungkinkan tanaman untuk tumbuh dan dibudidayakan di ruang angkasa dan dapat menuju ke Stasiun Luar Angkasa Internasional (ISS) di tahun-tahun mendatang.
Sejak awal Zaman Antariksa, banyak percobaan telah dilakukan yang menunjukkan bagaimana tanaman dapat dibudidayakan dalam kondisi gayaberat mikro. Namun, penelitian ini dilakukan dengan menggunakan rumah kaca yang terletak di kompartemen hidup dari stasiun orbital dan melibatkan keterbatasan yang signifikan dalam hal teknologi dan ruang.
Untuk alasan ini, tim peneliti dari TPU mulai bekerja untuk meningkatkan dan meningkatkan teknologi yang diperlukan untuk menanam tanaman pertanian penting. Tim proyek mencakup peneliti tambahan dari Universitas Negeri Tomsk (TSU), Universitas Sistem Kontrol Tomsk dan Radioelektronika (TUSUR), Institut Kimia Minyak Bumi dan Institut Penelitian Pertanian dan Gambut Siberia.
Seperti yang diungkapkan Aleksei Yakovlev, kepala Sekolah TPU Teknologi Pabrikan Lanjut, dalam rilis Berita TPU:
“Saat ini kami sedang mempersiapkan aplikasi untuk percobaan, dan bekerja melalui desain awal dan solusi teknis. Pada tahun 2020, kita harus melengkapi aplikasi dan mengirimkannya. Kemudian, dewan koordinasi akan mengevaluasi relevansi dan pentingnya. Diperlukan waktu satu setengah tahun dari aplikasi hingga awal percobaan, jadi kami berharap untuk bergabung dengan program jangka panjang dan menerima dana pada tahun 2021. ”
Proyek rumah kaca pintar akan menggabungkan teknologi yang dikembangkan di TPU, yang meliputi pencahayaan pintar yang akan mempercepat pertumbuhan tanaman, hidroponik khusus, irigasi otomatis, dan solusi panen. Saat ini, TPU sedang membangun tempat pengujian baru sehingga mereka dapat memperluas produksi di rumah kaca pintar.
"Di Tomsk, kami akan melakukan studi interdisipliner dan menyelesaikan masalah yang diterapkan di bidang agrobiofotonik," kata Yakovlev. "Pada saat yang sama, tim peneliti termasuk ilmuwan dari Tomsk, Moskow, Vladivostok, dan mitra internasional dari Belanda yang berspesialisasi dalam kompleks iklim termasuk satu dari Universitas Wageningen."
Pada akhirnya, Yakovlev dan rekan-rekannya membayangkan sebuah modul otonom yang akan mampu memasok makanan untuk para astronot dan bahkan berpotensi bergabung dengan ISS. Mereka juga mengindikasikan bahwa modul tersebut akan berisi area budidaya berukuran 30 m² (~ 320 kaki²) dan bahwa itu akan berbentuk silinder. Seperti yang ditunjukkan Yakolev, ini akan memungkinkan modul diputar untuk mensimulasikan kondisi gravitasi yang berbeda:
“Indeks gravitasi akan diatur oleh kecepatan rotasi modul di sekitar sumbunya. Kami juga berharap bahwa modul ini akan dibuat dari bahan yang fleksibel untuk perakitan kompak dan pembongkaran orbital otomatis. "
Ini termasuk kondisi gravitasi yang ada di Bulan dan Mars, yang mengalami kesetaraan sekitar 16,5% dan gravitasi Bumi 38% (0,1654 g dan 0,3794 g), masing-masing. Saat ini, tidak diketahui seberapa baik tanaman dapat tumbuh di kedua tubuh dan penelitian untuk efek itu masih dalam masa pertumbuhan. Oleh karena itu, informasi yang diberikan oleh modul ini dapat terbukti sangat berguna jika dan ketika rencana untuk koloni bulan dan / atau Mars direalisasikan.
Desain dan teknik yang masuk ke dalam modul juga akan mempertimbangkan jenis kondisi yang ada di ruang angkasa, seperti radiasi matahari dan kosmik dan suhu yang ekstrem. Di luar itu, modul akan menyelidiki jenis tanaman apa yang tumbuh dengan baik di orbit. Kata Yakovlev:
“Masalah penting lainnya adalah pemilihan tanaman pertanian yang perlu dan paling cocok serta perlindungannya terhadap patogen dalam gayaberat mikro. Kami menawarkan berbagai jenis selada, daun bawang, kemangi, dan tanaman lainnya untuk ditanam dalam modul.“
Tiga percobaan TPU baru-baru ini disetujui untuk transportasi ke ISS dan akan dilaksanakan akhir tahun ini. Mereka termasuk perangkat yang mampu mencetak bahan komposit 3D, rumah untuk segerombolan satelit, dan lapisan nanokomposit multilayer yang akan diterapkan pada lubang intip ISS untuk melindungi terhadap dampak mikrometeoroid (Peresvet). Implementasinya akan dimulai akhir tahun ini dan pada tahun 2021.
