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太空育种的全天候向阳农业系统
- 作品编号:2021D0365
- 所属领域:D2面向未来的智慧农业设计
- 作品层次:本科生
- 所在高校:江苏大学
- 所在院/系:农业工程学院
- 作品所处阶段:D、自填
- 作品展示形式:其他(自填)
- 制作成本估算:10000万元
作品简介:
现有太空育种技术主要是通过强辐射、微重力和高真空等综合环境因素诱发种子的基因变异,还没有考虑太空环境种子的长时间太阳照射的基因变异效果。为此本作品提出一种全天侯向阳的太空育种技术概念,使空间站中的种子长时间处于太阳照射下进行基因诱变。本作品主要由育种空间站、往返航天器等组成,其中育种空间站在地球和太阳之间的拉格朗日轨道运行,使其长时间处于向阳状态,为农作物种子的光照诱变提供可能;当诱变育种任务完成后,由航天器将诱变的种子带回地球和更换新种子,以实现育种空间站高效率重复利用。本作品的技术概念通过提高种子在太空环境中的太阳光照射时间,促进其诱变育种效果,有望控制种子变异方向,提高太空育种效率。
主要创新点:
参考我国前期登月工程中发射的鹊桥号中继卫星,该中继卫星运行在地月引力的平衡L2点轨道上,为处于背月面的嫦娥四号探测器提供地月中继通信支持。基于鹊桥号中继卫星的技术模式,本作品的技术概念和构想提出一种太空育种的全天候向阳农业系统,通过计算和寻找出地球和太阳对育种空间站的引力平衡点,使育种空间站长期处于全天候向阳状态,以提高种子的变异效果和育种最大收益。
技术关键和主要技术指标:
计算和寻找出地球与太阳的引力平衡点(永久拉格朗日点)和适用于空间站进行稳定运行的轨道曲线;
育种空间站、往返航天器的制作和发射;
育种空间站的感光技术设备的制作和安装;
育种空间站的全天候向阳储能太阳帆板的制作与控制方法设计。
推广应用价值:
粮食安全问题一直是各国政府关注的重点,其中太空育种是提高粮食产量,解决粮食安全的重要途径之一,我国航天育种技术先后应用于水稻、小麦、玉米、大豆等多种农作物育种,已经3000多品种在地面进行选育,培育了一大批优质、高产、抗病、抗逆的新品种。尽管太空育种取得了不错的成效,但仍无法控制种子的变异方向,只能是任其发展,这是当今世界的科学空白区,本作品的技术方案的设想和探索有望提高太空育种效率和收益。
作品视频: