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- 模擬火星環(huán)境 傳感器與蔬菜交流
- 來(lái)源：科技日?qǐng)?bào) 發(fā)表于 2010/8/31
【賽斯維傳感器網(wǎng)】在火星、月球上建立科學(xué)研究基地，是人類長(zhǎng)期以來(lái)的夢(mèng)想。這既需要投入大量的資金，也需要各種技術(shù)的突破。宇航員在其他星球上要長(zhǎng)期生活，吃上可口的飯菜可能是第一需要。加拿大科學(xué)家正在為此做著不懈的努力。
2002年，加拿大宇航局研究人員就開(kāi)始在位于北極極地的加拿大迪溫島上建立實(shí)驗(yàn)溫室，模擬火星的氣候和地理狀況，種植蔬菜，為的是將來(lái)宇航員長(zhǎng)期停留在火星時(shí)，有新鮮蔬菜可以享用。負(fù)責(zé)該研究項(xiàng)目的加拿大宇航局科學(xué)和學(xué)術(shù)發(fā)展部主任、科學(xué)家阿萊恩·伯恩斯坦表示，人類如果希望在火星和月球等星球上長(zhǎng)期生活，就需要種植溫室植物，一是為了自己的食物供應(yīng);二是為了凈化空氣和水。他表示，無(wú)論今后我們要在任何星球上建設(shè)溫室，都將面臨極端的氣候條件和地理?xiàng)l件，而在極地建立溫室正是要為此積累經(jīng)驗(yàn)。
模擬溫室自主獨(dú)立運(yùn)行
極地溫室建在火星研究所所屬的豪頓火星項(xiàng)目研究站，該站只是每年夏天有一兩個(gè)星期有科學(xué)家在站上工作。所建溫室處于北極極地，氣候異常寒冷，就是每年的7月，氣溫也在零攝氏度以下，年降水量幾乎為零。當(dāng)?shù)貛缀鯖](méi)有植被，地表層被巖石和碎石覆蓋，非�；臎觥＿@種極端的氣候環(huán)境以及巖石地表，與火星環(huán)境非常相似，因此常常被用于試驗(yàn)將來(lái)在火星和其他星球上使用的機(jī)器人、太空服等技術(shù)。
在模擬溫室中，研究人員種植了生菜、蘿卜、甜菜等蔬菜品種，為在無(wú)人環(huán)境下種植農(nóng)作物積累經(jīng)驗(yàn)。伯恩斯坦表示，模擬火星溫室可以自主獨(dú)立運(yùn)行，無(wú)需人的干預(yù)，這在世界上還屬首家。一般的溫室不同程度上都需要電力、熱量以及人力。而在模擬火星溫室，人力是通過(guò)遙控聯(lián)系實(shí)現(xiàn)的。
研究人員每年夏天到溫室中種下一種春季植物和一種秋季作物。同時(shí)，科學(xué)家還對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行更新，以便隨時(shí)對(duì)作物的生長(zhǎng)進(jìn)行監(jiān)控，并可以保證作物在生長(zhǎng)季節(jié)獲得足夠的水分和適當(dāng)?shù)臏囟拳h(huán)境。
在夏季，溫室采用丙烷加熱，計(jì)算機(jī)靠太陽(yáng)能提供電力。水來(lái)自于附近的小溪，部分水是冬季積存下來(lái)的。研究人員通過(guò)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和傳感器對(duì)作物生長(zhǎng)情況實(shí)施監(jiān)測(cè)，傳感器可以探測(cè)營(yíng)養(yǎng)液的酸度以及環(huán)境溫度和水量多少的信息。
由于所使用的電子元器件難以承受極地冬季極端寒冷的氣溫，加拿大科學(xué)家花了將近6年時(shí)間，終于建立了一套在春季可以正常運(yùn)行的系統(tǒng)，能夠在春季發(fā)送指令并收集數(shù)據(jù)。這套系統(tǒng)對(duì)該項(xiàng)研究工作可謂是一個(gè)重要里程碑。
通過(guò)“活傳感器”與植物交流
加研究人員還與美國(guó)科學(xué)家一道，聯(lián)合開(kāi)發(fā)出了一種新型的“活傳感器”，該傳感器可以探測(cè)溫室內(nèi)的各項(xiàng)植物生長(zhǎng)條件。這種“活傳感器”其實(shí)是一種芥菜類植物，科學(xué)家通過(guò)基因工程技術(shù)，賦予了該植物在“感覺(jué)不舒服時(shí)”在黑暗中發(fā)光的能力。溫度偏高和溫度偏低，缺水以及缺少營(yíng)養(yǎng)劑等都會(huì)導(dǎo)致這種植物“感覺(jué)不舒服”而發(fā)光。
科學(xué)家依靠這種植物傳感器，可以直接與植物進(jìn)行“交流”，獲知植物是否“餓”了、“渴”了、“熱”了或是“冷”了，而再不需要通過(guò)其他類型傳感器提供的數(shù)據(jù)來(lái)猜測(cè)植物的“感受”。伯恩斯坦認(rèn)為，這種傳感器既可以用于太空溫室，也將在地球上有著廣泛的用武之地。
