[发明专利]太空植物培养柱及安装有该培养柱的太空专用种植系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种太空植物培养柱及安装有该培养柱的太空专用种植系统，属于无土栽培技术领域。

背景技术

尽管航天食品种类日益丰富，但还是以干燥食品、复水食品、罐头食品等类型为主，一般也都是高热量并能长期存放的食品，可以携带的新鲜果蔬非常有限，因为每运送1公斤食物到国际空间站，要花费近14000英镑。在太空种植食材，将很好地解决未来长途太空旅行中新鲜食材的供给问题，可以降低运输食物的成本。

常规土壤种植土壤运输成本高，且不便于浇灌，容易给太空带来污染。还需要有一定专业技术的人来种植管理，耗费时间精力。虽然有报道证实可以在太空种植蔬菜，但只是试验规模，难以满足宇航员对新鲜蔬菜的长期需求及供氧需求，且目前一般都是平面种植，浪费空间，缺乏观赏性。

发明内容

本发明的目的是在于提供太空植物培养柱及安装有该培养柱的太空专用种植系统，以满足宇航员对新鲜蔬菜的长期需求及供氧需求。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种太空植物培养柱，所述太空植物培养柱包括中心滴灌管、单透内衬、根系生长层、隔水膜、蜂窝状支撑网及种植层，所述中心滴灌管、单透内衬、根系生长层、隔水膜、蜂窝状支撑网及种植层由内到外依次连接，组成一个圆柱体。

安装有太空植物培养柱的太空专用种植系统，它包括自动给水装置、自动给养装置、水过滤循环装置及太空植物培养柱，所述自动给水装置包括进水控制阀、进水管及土壤湿度传感器，所述自动给养装置包括养分调配罐和养分检测装置，所述水过滤循环装置包括顶部过滤层、底部过滤层、底部水泵、顶部水泵、输水管、托盘一及托盘二；所述进水管和输水管均设置在所述太空植物培养柱的中心滴灌管的内腔中，且进水管和输水管的上下端设置在太空植物培养柱的外部，进水管位于太空植物培养柱内的侧壁上均匀分布数个小孔，所述进水控制阀安装在进水管的上端，所述土壤湿度传感器位于太空植物培养柱的内部，土壤湿度传感器的上端通过传感线与进水控制阀连接，当缺水时，土壤湿度传感器通过传感线把信号传递给进水控制阀，进水控制阀自动打开，当不缺水时，土壤湿度传感器通过传感线把信号传递给进水控制阀，进水控制阀自动关闭；所述托盘一和托盘二分别设置在太空植物培养柱的上端和下端，所述顶部过滤层设置在托盘一上，所述底部过滤层设置在托盘二上，所述养分调配罐位于顶部过滤层的上方，养分调配罐与养分检测装置的一端连通，所述养分检测装置的另一端伸入到输水管的内部，所述输水管位于托盘二的下方输水管的侧壁上均匀分布数个小孔，所述底部水泵和顶部水泵分别位于底部过滤层的下方和顶部过滤层的上方，底部水泵的进口与进水管的下端连通，底部水泵的出口通过输水管与顶部水泵的入口连通，所述顶部水泵的出口与进水管的上端连通。

采用以上技术方案的有益效果在于：

1、单透内衬可以保证水分和营养液正常进入根系生长层的基质，还能防止中心滴灌管堵塞；根系生长层采用超级吸收聚合物基质，用来代替土壤，该基质不溶于水，具有一定的保水性、并能保证养分的均匀分布和优良的通气效果；隔水膜能够防止植物生长层的水分和杂物渗漏。

2、蜂窝状支撑网的每个网孔均为六边形结构，且六边形结构一直深入贯穿整个根系生长层，起到固定单株植物根系的作用，避免植物生长过程中根系彼此影响，以及随着根系的发达而破坏太空植物培养柱稳固性的情况。

3、进水管和输水管均设置在太空植物培养柱的中心滴灌管的内腔中，进水管位于太空植物培养柱内的侧壁上均匀分布数个小孔，输水管位于托盘二的下方输水管的侧壁上均匀分布数个小孔，养分调配罐位于顶部过滤层的上方，养分调配罐与养分检测装置的一端连通，养分检测装置的另一端伸入到输水管的内部，液体会从进水管中自由喷出，水分及营养液在太空植物培养柱柱体中自由流动，更有利于植物根部生长，养分调配罐中预置有多种肥料，会自动根据养分检测情况给与调配与释放，随水分均匀分布于太空植物培养柱的中心滴灌管中。

4、土壤湿度传感器位于太空植物培养柱的内部，土壤湿度传感器的上端通过传感线与进水控制阀连接，当缺水时，土壤湿度传感器通过传感线把信号传递给进水控制阀，进水控制阀自动打开，用以补充水分进行灌溉，当不缺水时，土壤湿度传感器通过传感线把信号传递给进水控制阀，进水控制阀自动关闭。