كيف تقوم وكالة ناسا بزراعة الغذاء في الفضاء باستخدام ضوء النمو LED؟

لسنوات عديدة، كان هناك فضول حول مفهوم زراعة الغذاء في الفضاء. في الثمانينيات، بدأت وكالة ناسا بزراعة النباتات في الفضاء. لقد كانوا يستخدمونه فقط كإجراء تجريبي في ذلك الوقت. يعد فهم كيفية زراعة الغذاء في الفضاء وتوفير مصدر غذائي مستدام للبعثات الفضائية المستقبلية أمرًا بالغ الأهمية، وفقًا لورقة بحثية لوكالة ناسا حول إمكانية تمديد حياة الإنسان خارج الأرض. طورت وكالة ناسا نظامًا لزراعة النباتات في مايو 2014، يعمل على زراعة نباتات صالحة للأكل في الفضاء باستخدام مصابيح LED ومزيج غذائي. ولا يزال هذا النظام قيد التشغيل وسيتم تحسينه في عام 2023. زراعة الغذاء في الفضاء باستخدام مصنع الصمام تنمو الأضواءلقد تقدمت بشكل ملحوظ، وكانت وكالة ناسا وستظل في طليعة أبحاث الزراعة الفضائية. دعونا نلقي نظرة فاحصة على كيفية زراعة الطعام باستخدام أنظمة الإضاءة LED هذه.

وقد استخدمت ناسا (الخضروات) كإحدى طرق زراعة الغذاء في الفضاء. نظام إنتاج الخضروات (Veggie) هو وحدة نمو نباتية تم تطويرها لدراسة كيفية نمو النباتات في ظروف الجاذبية الصغرى. يتم استخدام مصابيح LED للنمو، والتي توفر نطاقًا معينًا من الضوء المطلوب لنمو النبات، في النظام. الخضروات هي نظام سلبي، مما يعني أنها تستخدم نظام توصيل التغذية المائية بدلاً من التربة. وهذا يجعل النباتات مثالية لزراعة الغذاء في الفضاء لأنها تمكنها من التطور في بيئة صحية وخاضعة للرقابة.

تم إنشاء نظام الخضروات خصيصًا لزراعة النباتات الفضائية. إنها تستخدم الأسمدة والطين الفريد ومصابيح LED (الصمام الثنائي الباعث للضوء). يمكن أن تستوعب ما يصل إلى ستة نباتات، كما أنها بحجم قطعة الأمتعة المحمولة-تقريبًا. نظرًا لعدم وجود جاذبية في الفضاء، يجب أن تعتمد النباتات على الإشارات البيئية مثل الضوء لتوجيه نموها. يتم استخدام مجموعة من مصابيح LED في غرفة الخضروات لمنح النباتات طيف الضوء المثالي للنمو. تتميز غرفة الخضروات بتوهج وردي أرجواني- لأن النباتات تمتص الضوء الأحمر والأزرق وتعكس الضوء الأخضر.

لأنها تعطي النباتات الطيف الضوئي الذي تحتاجه للقيام بعملية التمثيل الضوئي،أضواء LED تنموهي جزء أساسي من النظام النباتي. نظرًا لعدم وجود ضوء شمس طبيعي في الفضاء، لا يمكن زراعة النباتات هناك بدون إضاءة صناعية. نظرًا لأنها تستهلك طاقة أقل، وتنتج حرارة أقل من مصابيح النمو التقليدية، وتوفر الطيف الدقيق للضوء المطلوب لنمو النبات، فإن مصابيح النمو LED هي الخيار الموصى به.

أحد أنواع المصابيح التي تعطي النباتات الضوء الذي تحتاجه للنمو داخل المنزل يسمى ضوء النمو. لديهم العديد من الفوائد على الأنواع الأخرى من مصابيح النمو وتستخدم لزراعة النباتات على مدار السنة. فهي تولد حرارة قليلة كما أنها تدوم لفترة طويلة-وتتميز بالكفاءة. تبعث مصادر الضوء الاصطناعية التي تسمى أضواء النمو طيفًا من الضوء يهدف إلى تشجيع نمو النباتات. تأتي مصابيح النمو في مجموعة متنوعة من الأشكال، مثل مصابيح LED ومصابيح التفريغ عالية الكثافة (HID) والفلورسنت. تعد مصابيح النمو LED هي الأفضل لزراعة النباتات في الفضاء لأنها تستخدم أقل قدر من الطاقة وتنتج أقل قدر من الحرارة.

الضوء الأحمر والأزرق هما اللونان الرئيسيان اللذان تحتاجهما النباتات لعملية التمثيل الضوئي. يشجع الضوء الأحمر على الإزهار والإثمار، بينما يساعد الضوء الأزرق على النمو الخضري. يتراوح نطاق درجة الحرارة الأمثل للنباتات بين 5000 و6500 كلفن، وهي وحدة قياس درجة حرارة لون الضوء.

إن طيف الضوء المنبعث من مصابيح النمو ذات الطيف الكامل-يشبه طيف ضوء الشمس. وهذا يدل على أنها توفر مجموعة متنوعة من الألوان، مثل الضوء الأحمر والأزرق والأخضر، وهي ضرورية لنمو النباتات. تستفيد منها النباتاتتنمو الأضواء-بنطاق كامللأنها يمكن أن تشجع التنمية القوية وزيادة الإنتاج.

في الزراعة الداخلية، يتم استخدام مصابيح النمو بشكل متكرر لزراعة النباتات على مدار العام. يستطيع المزارعون الآن زراعة المحاصيل في المناطق ذات الضوء الطبيعي القليل أو الطقس القاسي بفضل هذه التكنولوجيا التي غيرت القطاع الزراعي بالكامل. تعد الخضروات الورقية والأعشاب وحتى القنب من بين العديد من المحاصيل التي يمكن للمزارعين زراعتها باستخدام مصابيح LED للنمو.

لتحقيق نمو صحي، تحتاج نباتات القنب إلى طيف معين من الضوء. تحتاج نباتات القنب إلى المزيد من الضوء الأزرق لدعم النمو الخضري خلال المرحلة الخضرية والمزيد من الضوء الأحمر لدعم نمو البراعم أثناء مرحلة الإزهار. نظرًا لأن مصابيح النمو LED تبعث طيفًا دقيقًا من الضوء الذي تحتاجه نباتات القنب لتطوير وإنتاج براعم عالية الجودة-، فهي الخيار الموصى به لزراعة القنب.

يُعرف طيف الضوء الذي تستخدمه النباتات في عملية التمثيل الضوئي بالإشعاع النشط للتمثيل الضوئي، أو PAR. عند اختيار مصابيح نمو النباتات، يعتبر PAR-الذي يتم قياسه بالميكرومول لكل متر مربع في الثانية، أو μmol/m²/s-، أحد الاعتبارات المهمة. نظرًا لارتفاع إنتاجية PAR، تعد مصابيح النمو LED-مناسبة تمامًا لزراعة النباتات.

على الرغم من أن مصابيح النمو HID تستخدم بشكل متكرر في الزراعة الداخلية، إلا أنها أقل جودة من مصابيح النمو LED بعدة طرق. يمكن أن تكون مصابيح النمو HID مشكلة في المناطق المغلقة مثل سفن الفضاء أو عمليات الزراعة الداخلية لأنها تستخدم الكثير من الطاقة وتنتج الكثير من الحرارة. على العكس من ذلك، تستخدم مصابيح النمو LED طاقة أقل وتنتج حرارة أقل، مما يجعلها أكثر ملاءمة للزراعة الداخلية والفضائية.

لقد تغيرت الطريقة التي نزرع بها النباتات على الأرض وفي الفضاء بالكامل من خلال إدخال مصابيح LED للنمو. ستظل مصابيح LED للنمو ضرورية في الزراعة نظرًا للحاجة المتزايدة إلى إمدادات غذائية مستدامة ومتطلبات إنتاج الغذاء في بيئة -مغلقة.

بسبب كفاءتها الاستثنائية في استخدام الطاقة،أضواء LED تنموخيار رائع للزراعة الداخلية. تستخدم مصابيح النمو LED طاقة أقل وتنتج حرارة أقل من مصابيح HID التقليدية. وعلى المدى الطويل، يعني هذا أنها أكثر اقتصادية وحميمية من الناحية البيئية.

تعتبر مصابيح النمو LED أكثر أمانًا في التشغيل وأقل عرضة للإضرار بالنباتات لأنها تنتج حرارة أقل من مصابيح النمو التقليدية. وهذا يعني أن هناك حاجة إلى طاقة أقل للحفاظ على مرافق الزراعة الداخلية في درجة حرارة مريحة.

يمكن تغيير ناتج الضوء للعديد من مصابيح النمو LED ليناسب المتطلبات الفردية للنباتات لأنها قابلة للتعتيم. أصبح من الممكن التحكم بشكل أكبر في بيئة النمو من خلال ذلك، مما يضمن حصول النباتات على الكمية المثالية من الضوء لنمو صحي.

greenhouse led grow lights best greenhouse grow lights 2a02855844ecfdc60fa73221fd66bdaf