Il giusto spettro luminoso per l’Orto Spaziale

immagini: ENEA

Viaggiare nello spazio non è uno scherzo: la selezione degli astronauti è molto rigida e ogni candidato deve rispettare precisi parametri di salute ed efficienza mentale e fisica. Queste condizioni devono essere mantenute durante le missioni, perciò è fondamentale una corretta alimentazione. Nel caso di lunghi viaggi – come quelli che si stanno preparando alla volta di Marte – bisogna trasportare grandi quantità di cibo, però ridurre peso e ingombri è di fondamentale importanza per la fattibilità delle missioni. Per queste ragioni, da tempo si stanno sperimentando coltivazioni in grado di sopportare lo stress di un viaggio interplanetario, che sfruttano sistemi ad atmosfera controllata, per il riciclo dell’acqua e, ovviamente per l’illuminazione.

VERDURE FRESCA SUL PIANETA ROSSO

HortExtreme è la soluzione: si tratta di un sistema per la coltivazione idroponica, “fuori suolo”, di verdure destinate all’alimentazione umana durante le missioni nello spazio. Sviluppato da ENEA, dall’Agenzia Spaziale Italiana e dall’Università degli Studi di Milano, mette a disposizione 4 m2 di superficie coltivabile disposti in verticale, su quattro livelli (due per la germinazione e due per la crescita). Per questo orto ipertecnologico sono state selezionate luci a LED caratterizzate da minimi consumi energetici, dall’elevata durata negli ambienti umidi e, anche, da uno spettro luminoso in grado di fornire il corretto apporto di luce nelle diverse fasi della crescita delle piante. Per accumulare grandi quantità di sostanze minerali e nutrienti, le verdure ricevono nutrimento a intervalli regolari, mentre telecamere e sistemi di rilevamento innovativi operano il monitoraggio remoto dei parametri di crescita e sviluppo, dei consumi e della resa produttiva.

QUALITÀ DELLA LUCE

Ciascuno dei piani di HortExtreme è illuminato da 2 lampade Grow Light di Heliospectra LightBar (92 W; 120-277 VCA, 50/60 Hz), un prodotto sviluppato appositamente per la coltivazione verticale: consente infatti la regolazione dello spettro luminoso per una vasta gamma di piante, erbe e fiori. In questo caso la miscela è composta da luce blu (450 nm), bianca (5700 k) e rossa (660 nm), uniformemente grazie a 48 diodi singoli.

SENSORI PER LA CRESCITA
Il monitoraggio della coltivazione è stato affidato a un’avanzatissima rete di sensori, fra cui quelli per il rilevamento delle condizioni di illuminazione. Per permettere la crescita delle verdure “rosse” (amaranto, cavolo cappuccio, senape e ravanello), selezionate per il loro breve ciclo di coltura (15 giorni), il flusso radiativo ottimale sul piano di coltivazione è di 150 micromoli per m2/s.
Dopo la messa a punto presso il Centro Ricerche ENEA Casaccia, HortExtreme è stato sperimentato in Oman, nel deserto del Dhofar, nel contesto della missione Amadee-18 mirata alla simulazione del funzionamento di tecnologie innovative, in vista delle future missioni di esplorazione di Marte. Il sistema è stato installato all’interno di una grow-room per il controllo e il mantenimento delle effettive condizioni operative.

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