一次飞跃:太空计划衍生垂直农业

发布者:bpadmin
发布时间:2019-07-25 10:16
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垂直农业可能最终使NASA和其他太空计划能够在月球、火星甚至更远的地方实现人类未来的食品生产系统。

随着阿波罗11号于1969年7月20日首次登月,以及最近登月50周年纪念日的庆祝活动,我们应该回顾一下NASA的太空计划给人类带来的无数创新衍生产品,从集成电路到计算机微芯片到卫星电视,从无绳工具到电动汽车,从冷冻干燥的食物到记忆泡沫等等。是的,还有不为许多人所知的——垂直耕作。


1962年7月20日,美国宇航局的阿波罗11号登月和月球漫步。(照片由NASA提供)

虽然阿波罗计划本身并没有启动或发展太空农业,但其前所未有的成功直接导致美国宇航局在1978年左右在其“高级生命支持计划”中建立了“受控生态生命支持系统(CELSS)”部门,目的之一是开发必要的技术和战略,以便在月球表面或火星上种植食物和资源再生,用于未来长期载人任务和居住。

作者在NASA赞助的关于首个用于生物再生空间生命支持的混合太阳能和电力照明系统的设计和演示项目,用于未来长时间载人登月和火星任务。

然而,比NASA早了近20年,当时苏联的太空计划从1961年开始便开展开发自己的“生物再生太空生命支持系统”。1968年,苏联首次实现了在其完全封闭的控制环境系统Bios-2中种植作物,该系统位于西伯利亚城市克拉斯诺亚尔斯克,在那里他们成功地种植了小麦、胡萝卜、黄瓜、小茴香和其他蔬菜作物。(不要把Bios-2与亚利桑那州的Biosphere 2混淆,后者是在1987至1991年间建造的)。后来苏联人在1972年建造了一个改进的地下测试设施Bios-3。

快进到20世纪80年代和90年代,在封闭的受控环境系统中,NASA的CELSS计划在优化的光照、温度、相对湿度、空气流量、营养成分等环境条件下,作物栽培取得了重大进展。 美国宇航局和苏联太空计划的进展为美国和日本第一批商业垂直农场(或工厂)的出现铺平了道路。通用电气设在纽约和阿拉斯加的Geniponics以及通用磨坊在伊利诺伊州的美国植物场(Phytofarms of America)成立于20世纪70年代,一直运营到80年代,但最终由于经济原因而关闭。

然而,在20世纪80年代的日本,羽翼未丰的垂直农业真正生根发芽,并在一定程度上通过积极采用和融合新兴技术创新而蓬勃发展。例如,TS农场(Q.P.Corporation)是第一个采用气动系统的农场,而Cosmo Plant Co.Ltd.在2000年成为世界上第一个基于LED的商业垂直农场,并开始每天生产多达7,000头生菜,大大超过了90年代每天3,000至5,000头生菜的行业标准。

当然,今天的垂直农业已经走向全球,在照明技术、气候控制、数据分析、自动化和其他创新的进步的同时,也相应地在产量和资源可持续性方面取得了新的成就。 垂直农业产业最终将使NASA以及其他太空计划能够为未来的月球和火星人类栖息地开发并实现生物再生太空生命支持系统。

就像埃隆·马斯克(Elon Musk)的Space X,杰夫·贝佐斯(Jeff Bezos)的蓝色起源(Blue Origin)和理查德·布兰森(Richard Branson)的维珍银河(Virgin Galaxy)与NASA合作创新和推进太空运输一样,与NASA合作设计和运营未来月球和火星太空农场的可能性很大,这些合作伙伴包括AeroFarm,Plenty,Bowery Farming,CropOne Holdings,Gotham Greens,Infarm,AEssense和/或其他垂直农业公司。

未来,垂直农业确实有可能将前景从陆地扩展到外星。

原文作者:Joel Cuello教授,是垂直农业协会(AVF)副主席,亚利桑那大学生物系统工程教授。1994年,他在位于佛罗里达州卡纳维拉尔角的NASA约翰·F·肯尼迪航天中心进行了他的博士后研究。


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文章来源: AVF
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