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为了在太空种菜,科学家们正在完善LED照明

科普小知识2022-04-28 21:05:31
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地球上的花园可能不规则且杂乱无章,但在太空中,我们总是需要蔬菜地像机器一样运转良好。这就是为什么普渡大学的研究人员正在科学地使用混合光的发光二极管来生产美味的农作物。

普渡大学园艺学教授加里·米切尔在一份声明中说:“地球上的一切最终都是阳光的光合作用”。“我们面临的问题是如何在太空中复制,用有限的能量产生我们自己的光源。定向发光二极管照明是最佳选择。”

为了在太空种菜,科学家们正在完善LED照明

我们很久以前就知道,对于相同的照度,发光二极管(Led)的功耗比传统的高压钠灯的功耗低得多。然而,如果我们能找出什么比例的可见光谱能使植物愉快地吸收,我们就能在理论上进一步降低太空花园的能耗。就莴苣而言,至少灵丹妙药似乎是在棚顶上以95: 5的比例放置红色和蓝色的灯。米切尔的新科学研究发现,这种特殊的混合动力车与使用全覆盖的LED灯相比节省了50%的能源,与传统灯泡相比节省了90%的能源。

为了在太空种菜,科学家们正在完善LED照明

当要把人类送到火星上生活时,我们需要更加认真,所以在地球之外种植植物的技术必须是完美的。如果我们想在这颗红色星球上建立一个自给自足的殖民地,或者派宇航员去执行进一步的太空任务,我们不仅需要一个太空花园来养活定居者,还需要一个独立的、可持续的生态系统来循环利用二氧化碳、氧气和水。美国宇航局已经承认了这一需求,并在最近的一份研发草案中把重点放在了“可再生食品系统”上。

但是太空中的生命和地球上的生命不一样。在那里,我们认为一切都是理所当然的资源,包括阳光和空气,它们非常珍贵,不可再生。太空农民面临巨大挑战。例如,传统方法需要600-1000瓦的灯泡来模拟阳光,并在封闭的环境中刺激植物生长。传统照明还会产生过多的热量,如果种植者不小心,这些热量可能会使植物脱水或烧焦。

研究员露西·波利特说,“照明约占能源需求的90%。如果你使用传统照明来种植植物,你需要一个核反应堆来养活四个人。”

大麻种植者和未来的太空种植者发现,只发出可见光的发光二极管灯是最佳选择。植物扔掉了大部分太阳能,进化使植物更喜欢吸收各种颜色的红光和蓝光。经过实验室改造,研究人员发现用少量蓝光和大量红光喂养的莴苣产量最高,能耗降低了10倍。

米切尔的团队还有很多工作要做,比如研究如何在植物的整个生命周期中及时增加或减少光照。一旦获得绿叶蔬菜的最佳光照过程,科学家们将开始研究植物所需的更多的光,如西红柿和玉米。

宇宙菜单上可能只有真空包装的食物,但是当你开始你的欧洲处女航时,点一份新鲜沙拉听起来可能不寻常。

《小蝌蚪君》由玛蒂·斯通(译者阎世洲/戴瑞珍)从gizmodo.com编译而来。请标记源蝌蚪员工为重印。