5月15日上午，北京航空航天大學(xué)的“月宮一號”進行的為期370天的、世界上時間最長的“月宮365”實驗獲得圓滿成功，再次刷新了人類密閉生存的世界紀錄。央視《新聞聯(lián)播》、央視新聞頻道等權(quán)威媒體特別報道，引發(fā)世界關(guān)注?！ ?/p>
“月宮一號”由1個綜合艙和2個植物艙組成，總面積160平方米，總體積500立方米。綜合艙包括居住間、人員交流和工作間、洗漱間、廢物處理和昆蟲間。每個植物艙分隔為2個植物間，可根據(jù)不同植物生長需要獨立控制環(huán)境條件?！ ?/p>
在15日的出艙儀式中，四名志愿者帶著他們在“月宮”實驗艙里種植的胡蘿卜、西紅柿等走出艙門。
如何在外太空的環(huán)境下種植植物?在完全沒有太陽光的情況下，需要完全使用人工光源系統(tǒng)滿足所有這些植物的生長所需，且嚴格限制能耗、放熱，對燈具的光質(zhì)、光強、光均勻度、壽命，以及防水等級和安全等級要求也非常高，還要求可長期連續(xù)不間斷工作，可智能控制和手動控制自由切換。目前，只有LED照明有可能解決上述問題?！ ?/p>
此次月宮一號植物艙II的地面模擬太空生存系統(tǒng)的植物生長光源工程由北京航空航天大學(xué)劉紅教授提供設(shè)計指導(dǎo)，廈門通秴科技有限公司研發(fā)并生產(chǎn)，北京歐思照明設(shè)計有限公司進行工程安裝。
? 圖為北京航空航天大學(xué)劉紅教授接受采訪。
經(jīng)過多次商討與測試，艙內(nèi)最終植物生長光源工程設(shè)計方案采用145只1米長100W智能4通道植物生長光源(燈具)，162只1.2米120W智能4通道植物生長光源(燈具)，6個采用2.4G6Lowpan無線通訊協(xié)議的無線智能網(wǎng)關(guān)，2個無線路由器組網(wǎng)?！ ?/p>
據(jù)廈門通秴科技有限公司聯(lián)合創(chuàng)辦人兼首席技術(shù)官徐虹介紹，由于植物艙Ⅱ中需要種植幾十種如大豆、油莎豆等糧食作物，以及辣椒、茄子、西紅柿等茄果類作物和油菜、生菜、荊芥等葉菜作物。因此，針對不同類型的作物、不同生長周期、不同時段，方案采用獨立的“多通道‘’無線調(diào)光方式，以保障植物艙Ⅱ內(nèi)各種植物對光的需求?！ ?/p>
? 圖：照明設(shè)計解決方案具體控制系統(tǒng)搭建。
“月宮一號”植物艙II的地面模擬太空生存系統(tǒng)的植物生長光源工程，首創(chuàng)了4通道獨立調(diào)控且峰值波長的組合符合植物光合作用吸收響應(yīng)曲線，首次實現(xiàn)了在一個植物照明燈具(系統(tǒng))上可以根據(jù)不同的作物的光合作用特征，在光質(zhì)、光周期以及光量子通量密度上進行自由調(diào)控，為不同作物的光配方的研宄工作建立了系統(tǒng)基礎(chǔ)。
此外，還首次采用了IOT-6lowpan的智能控制系統(tǒng)，建立了包含農(nóng)業(yè)專用的集成智能傳感器在內(nèi)的無線物聯(lián)網(wǎng)，為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)以及人工智能智慧農(nóng)業(yè)建立了系統(tǒng)基礎(chǔ)?！ ?/p>
照明系統(tǒng)為實驗的完成提供了光源支撐，帶來的效益保障了“月宮365”實驗中30種作物的正常生長所需的光源，為保障4人370天的生存所需蔬菜、水果和糧食做出了貢獻。
借助LED照明在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，人類甚至可以在太空、荒漠、戈壁等非可耕地里進行作物生產(chǎn)，因此植物工廠被國際上公認為設(shè)施農(nóng)業(yè)的高級發(fā)展階段，是衡量一個國家農(nóng)業(yè)高技術(shù)水平的重要標(biāo)志之一。此次“月宮365”實驗中，四人所食用的糧食、蔬菜、水果全部由系統(tǒng)中利用半導(dǎo)體光源循環(huán)再生，實現(xiàn)了世界上最高的食物供給率，最高的閉合度。實驗的成功不僅推動了中國航天深空探測技術(shù)的發(fā)展，更是半導(dǎo)體照明在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的重大突破。
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