Simulácia životného prostredia Mars Zeleninové rukavice: Kľúč k odomknutiu medzihviezdneho poľnohospodárstva

Environmentálna výzva Mars: Hlavná prekážka na ceste k výsadbe zeleniny

Mars, planéta, ktorá zdieľa mnoho podobností so Zemou, ale je úplne odlišná, predstavuje výzvu pre rast rastlín v jej prostredí. Atmosféra Mars je tenká, pričom oxid uhličitý predstavuje asi 95%, dusík a argón predstavujú asi 2,7% a 1,6%. Obsah kyslíka je extrémne nízky, iba asi 0,13%a vodná para je asi 0,01%. Je to v ostrom kontraste s atmosférickým prostredím bohatým na kyslík na Zemi, ktoré nevedie k normálnemu dýchaniu a fotosyntéze rastlín. Okrem toho marťanská pôda obsahuje látky, ako sú chlorisety, ktoré môžu byť škodlivé pre rast rastlín, a chýbajú základné živiny, ako je dusík, fosfor a draslík na rast rastlín. Okrem toho Mars nemá účinnú ochranu pred magnetickým poľom Zeme a intenzita kozmických lúčov a slnečného žiarenia je mimoriadne vysoká. Tieto žiarenia môžu poškodiť DNA rastlín, čo ovplyvňuje ich normálny rast a reprodukciu.

Čo môže rukavica urobiť v Mars Zeleninovej výzve?

A Rukavica je experimentálne zariadenie so zapečatenou štruktúrou, ktorá môže vytvoriť regulateľné prostredie atmosféry. Čo môže urobiť rukavicová škatuľa tvárou v tvár takému drsnému prostrediu na Marse? Vedci môžu použiť simuláciu environmentálnej simulácie rukavicovej skrinky na zostavenie „miniatúrneho sveta Mars na Zemi.

V skrinke na rukavice je možné simulovať plynové prostredie Marsu. Naplnením škatule vysokým podielom oxidu uhličitého na dosiahnutie podielu asi 95%a úpravou obsahu iných plynov, ako je dusík a argón, je atmosféra na MARS simulovaná ako tenká a má jedinečnú kompozíciu. Okrem toho sa systém riadenia vlhkosti môže použiť na reguláciu vlhkosti vo vnútri škatule, pričom ju udržiava na extrémne nízkej úrovni podobnej atmosférickej vlhkosti na Marse. Toto simulačné prostredie umožňuje vedcom pozorovať rast rastlín rastlín za podmienok podobných plynu a vlhkosti marťanov a študovať mechanizmy tolerancie a adaptácie rastlín na nízku vlhkosť a vysokú koncentráciu oxidu uhličitého.

Marťanská pôda obsahuje chloróry a jedinečné minerálne zložky, medzi ktorými sú relatívne slabé dusík, fosfor, draslík a iné živiny. Vedci môžu pripraviť simulovanú pôdu na Zemi podobným zložením ako Marťanská pôda a potom simulovanú pôdu umiestniť do rukavicovej skrinky na štúdium rastu koreňov rastlín v tomto špeciálnom pôdnom prostredí. Preskúmajú, ako zlepšiť marťanskú pôdu tak, aby vyhovovali potrebám rastu rastlín, ako je výskum, aký druh zmien a doplnení môže znížiť toxicitu chloristov, dopĺňať živiny potrebné rastlinami a urobiť marťanskú pôdu vhodnú na zakorenenie a rast rastlín. Umiestnenie simulovanej pôdy do rukavicovej škatule môže zabrániť vystaveniu simulovanej pôdy do vzduchu a ovplyvnenú atmosférickým prostredím.

Krabica na rukavice môže byť vybavená špecializovaným zariadením na zdroj žiarenia na simuláciu žiarenia podobného kozmickým lúčom a slnečnému žiareniu na Marse.

Prostredníctvom tohto simulovaného prostredia v boxe na rukavice môžu vedci hlboko preskúmať proces rastu a vývoja rastlín v prostredí žiarenia na MARS, vrátane zmien rýchlosti klíčenia a rýchlosti rastu rastlín v rôznych dávkach žiarenia, či už existujú abnormálne zmeny v morfológii rastlín a dynamických zmien génovej expresie z mikroúrovne. Optimalizujte a skríning odrôd rastlín so silnou rezistenciou na žiarenie a vykonajte hĺbkový výskum mechanizmov ochrany rastlín ožarovania, čo poskytuje základ pre výber vhodných rastlín na skutočnú výsadbu na MARS a vykonávanie účinných opatrení na ochranu ožarovania.

V súčasnosti hlboká integrácia rukavicových škatúľ a technológie automatizácie otvára novú kapitolu výskumu. Automatizačný systém môže presne a automaticky regulovať rôzne environmentálne parametre vo vnútri skrinky na rukavice, prevádzkovať experimentálny proces vo vnútri rukavicovej skrinky bez manuálneho zásahu, čo výrazne zlepšuje kontinuitu a presnosť experimentu a znižuje chyby spôsobené ľudskou prevádzkou.