أضواء LED للنباتات يمكن أن تنتج بكفاءة الضوء اللازم لنمو النبات, وهو أمر مهم جدا لزراعة الفضاء. تتطلب زراعة الفضاء استخدامًا معقولًا للطاقة, تشكيل نظام تداول مستقل, واستخدام أقل قدر من الطاقة للحفاظ على تشغيل النظام. تقنية إضاءة النبات LED هي التقنية التي تعمل على تحسين نمو النباتات, والكفاءة العالية لإضاءة LED. لأنه عندما تكون الموارد شحيحة, يمكنك الحصول على العديد من الفوتونات بطاقة أقل. يمكن أيضًا استخدام مصابيح LED لإنتاج أطوال موجية خاصة ضرورية لنمو النبات.
الشروط المطلوبة للبعثات الفضائية طويلة المدى
إذا أردنا تحقيق مهمات مأهولة إلى المريخ وخارجه, يجب علينا التغلب على العديد من العقبات التقنية الهامة. يعد بناء مركبة فضائية يمكنها إرسال رواد فضاء إلى نظام نجمي خارج المجموعة الشمسية إحدى المشكلات التي يتعين علينا مواجهتها. إن ضمان ما يكفي من الغذاء لرواد الفضاء خلال الرحلة يكاد يكون تحديًا شاقًا.
مزايا توفير الطاقة والكفاءة العالية لأضواء النباتات LED
قد تكون الحدائق الموجودة على الأرض جامحة وفوضوية, ولكن في الفضاء, نحتاج دائمًا إلى حقول الخضروات لتعمل مثل الآلات بحالة جيدة. يمكن للعديد من الباحثين أيضًا إنتاج محاصيل غير مستساغة عن طريق الاستخدام العلمي للضوء المختلط لأضواء النباتات LED. لقد حققت أبحاث الزراعة الفضائية نتائج مبهرة, ولكن لا تزال هناك فجوة بين التطبيقات العملية.
يتم إنتاج معظم المواد العضوية الموجودة على الأرض عن طريق عملية التمثيل الضوئي بين النباتات وأشعة الشمس. إذا كنت ترغب في تكرار ظروف الإضاءة الموجودة على الأرض في الفضاء واستخدام طاقة محدودة لتوليد مصادر الضوء لنمو النبات وتطوره, أضواء النبات LED هي الخيار الأفضل. تريد الثنائيات الباعثة للضوء إنتاج حرارة أقل أثناء عملية انبعاث الضوء لمعدات الإضاءة الأخرى, لذا فإن كفاءة الإضاءة للثنائيات الباعثة للضوء أعلى بكثير من كفاءة الأجهزة الأخرى الباعثة للضوء, إنتاج نفس قياس الضوء, LED الكهرباء المستخدمة أقل بكثير من المصابيح التقليدية الأخرى. وقد وجدت الدراسات أنه عندما يزرع الخس في الداخل, أضواء LED للنباتات باللونين الأحمر والأزرق يتم وضعها على الجزء العلوي من الدفيئة. نسبة اللون الأحمر إلى اللون الأزرق هي 95:5. تحت هذا الضوء المختلط الخاص, ينضج الخس ويستهلك طاقة أقل, وهو تقليدي نسبيا. يوفر مصباح النمو LED كامل الطيف 50% من الطاقة, مقارنة مع مصابيح النمو التقليدية الأخرى, يحفظ 90% من الطاقة.
ضوء النبات التقليدي غير مناسب للزراعة في الفضاء
إذا تم إرسال البشر إلى الفضاء, we must take every environment in this process seriously, because a little negligence may cause catastrophic consequences, so the research on space cultivation must be perfect, and the simulated environment must be real. If we want to propose a self-sustaining human settlement on the moon or Mars, or send astronauts to more distant space for missions, we not only need space vegetable plantations to provide basic food for life, but also have reasons for recycling Independent and sustainable closed-loop ecosystems such as carbon dioxide, oxygen and water. NASA has already acknowledged this need and is preparing to make this direction a key research and development direction.
Life in space is very different from life on earth. In space, ستصبح البيئة اللازمة لحياتنا نادرة وثمينة للغاية, بما في ذلك الهواء, الماء وأشعة الشمس. سيواجه المزارعون في الفضاء العديد من التحديات الضخمة. على سبيل المثال, تتطلب الطرق التقليدية إضاءة النباتات التقليدية 600-1000 واط لمحاكاة ضوء الشمس وتحفيز نمو النباتات في بيئة مغلقة. تولد الإضاءة التقليدية أيضًا الكثير من الحرارة, وهو ليس من السهل أن ينتشر في الفضاء, وتراكم الحرارة لا يساعد على نمو النباتات والحفاظ على البيئة. حسابات الإضاءة لحوالي 90% من الطلب على الطاقة. إذا تم حسابها على أساس هذا الطلب على الطاقة, هناك حاجة إلى مفاعل نووي للتغذية 4 الناس.
اكتشف العديد من مزارعي القنب والباحثين المختبريين أن مصابيح LED للنباتات هي الخيار الأفضل. يمكن للنباتات أن تمتص طاقة معينة فقط من ضوء الشمس, ويتم إهدار معظم الطاقة. بين ألوان الضوء المختلفة, تفضل النباتات اللون الأحمر والأزرق أكثر من غيرها. بعد التحول المختبري, وجد الباحثون أنه تحت إشعاع كمية صغيرة من الضوء الأزرق وكمية كبيرة من الضوء الأحمر, وكان محصول الخس هو الأكبر, وكانت الطاقة المستهلكة عُشر طاقة ضوء النبات العادي.
أضواء النبات LED هي الخيار الأفضل
تمثل المهمة الفضائية طويلة المدى تحديًا صعبًا. هناك العديد من الصعوبات التي يجب حلها في هذه العملية. فيما بينها, مصدر الغذاء في الفضاء هو الشرط الأساسي, وهي أيضًا مشكلة لا تحتاج إلى حل. قام العلماء ببناء غرفة النمو, يعتم نظام LED, السيطرة على المتغيرات والبيئات الأخرى, وترغب في استخدام هذه التجربة للعثور على أفضل الظروف التي يمكن تركيبها على محطة الفضاء الدولية. من خلال التحكم بالضوء لتنظيم دورة نمو النباتات, يمكن لبعض الأطوال الموجية المحددة للضوء تسريع نمو النباتات, جعل عملية التمثيل الغذائي للنباتات أسرع, تقصير دورة حياة النباتات, يمكننا الحصول على الحصاد في وقت أقصر, الحصول على المزيد من الطعام في وقت أقصر. إن ضبط الطول الموجي وشدة الضوء لا يؤدي فقط إلى تحسين إنتاجية النباتات ووقت نموها, ولكن أيضًا ضبط محتوى الفيتامينات, الكلوروفيل والمواد المغذية الأخرى في النباتات, ويمكن تحسين الطعم. توفر هذه التجربة إمكانية زراعة الفضاء لدينا.
النظر إلى المستقبل
على الرغم من أننا أحرزنا تقدمًا كبيرًا في الزراعة الداخلية, لا يزال أمامنا طريق طويل لنقطعه قبل أن ننمو في الفضاء. في الوقت الحالي, نحن نزرع فقط النباتات التي تتمتع ببيئة نمو بسيطة وسهلة النمو. بالنسبة لبعض النباتات الغنية بالمواد المغذية والمعقدة نسبياً, تراكم الخبرة في زراعة النباتات لا يكفي. في الوقت الحالي, لرواد الفضاء, تعتبر الأطعمة المعبأة بالفراغ هي الخيار الأفضل, لكن هدف البشرية لن يكون راضيًا أبدًا عن الاستكشاف الحالي للكون. الكون الفسيح, النجوم والبحر هي ما تريد البشرية التغلب عليه. لقد حدث أن شركتنا MOKOLight هي كذلك شركة تصنيع LED محترفة. ونحن على استعداد للمساهمة بقوتنا في تقدم الحضارة الإنسانية, ونأمل أن يكون ضوء النبات LED الذي ننتجه متاحًا للزراعة الفضائية في المستقبل.
