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太空產業副產品 農民生產好幫手
——五項源于NASA的農業科技介紹
http://www.xx5688.com   2019年02月20日 14:36    來源: 科技日報   
 

 

作為美國聯邦政府的研究機構,美國國家航空航天局(NASA)肩負著制定實施美國民用太空計劃、開展航空科學和空間科學研究的重任,也肩負著為國民經濟服務的任務,其中就包括用其研發出的技術服務于農業領域。

太空技術常常會在地球上找到其他“用武之地”,其實,許多農業技術、產品和工具等都與NASA“沾親帶故”。比如,他們參與研制的一種特殊肥料,就成為國際空間站上宇航員和地球上農民的“好幫手”,提高了農作物的產量。

多年來,NASA與大大小小的公司合作,精煉并夯實技術,催生出多項創新,使農業大受裨益,NASA官網在近日的報道中列出了其中的幾項。

  GPS助力自動駕駛拖拉機

20世紀90年代,“全球定位系統”(GPS)仍是新鮮事物,約翰·迪爾公司就已將其用于精準農業。該公司希望更進一步,創建一個自動引導拖拉機的系統。但實現這一點的挑戰在于,由于數據出錯、GPS衛星內部時鐘的漂移以及其他因素,未校正的GPS提供的定位可能會比準確值偏離30英尺。

NASA“受命于危難之間”,其開發的軟件針對GPS信號誤差進行了校正,并將位置精度從英尺提高到了英寸。為地球上任何地方(包括農田)提供高精度的GPS導航,可能是NASA對現代社會最重要的貢獻之一。

如今,有大量自動駕駛拖拉機馳騁在美國的廣袤農田里,這其中就有NASA科學家的心血。

  遙感技術用于水資源管理

NASA可以借助遙感技術,利用不同衛星上搭載的各種儀器,從太空監測地球的健康狀況。

美國作為一個農業強國,有時會受到干旱的威脅。高分辨率的NASA衛星數據有助于水資源管理者開發工具,從而更好地進行規劃以便減輕干旱帶來的影響。

NASA艾姆斯研究中心與加利福尼亞水資源部攜手進行這一領域的研究。他們開展的一個項目可以幫助種植者“量體裁衣”般地為每種農作物澆灌合適的水量;另一項創新則是對未開墾地區的土地情況進行監測。

目前,在NASA的幫助下,遙感技術在精準農業領域大顯身手。精準農業的目標是提高農民的利潤以及農作物的產量,同時減少農業對環境的負面影響。

    預測農作物產量

NASA研發的一些技術,也可以幫助人們了解作物在整個生長季節的生長狀況,并用這些數據預測作物的最終產量。

比如,NASA開發了一個模型,商業軟件可以在此基礎上為農民、乙醇生產商和谷物貿易商預測玉米產量。這一系統可整合約30個變量(包括NASA衛星提供的數據),監測玉米的生長情況,并提供每日更新的信息。

此外,NASA還幫助訓練算法,使用衛星圖像對土地類型進行分類。這項工作孵化出了一個商業計算機學習計劃。目前,該計劃結合無人機圖像,來對田間作物的種類、生長階段和健康狀況進行評估,可以對田地的狀況進行摸底,從而預測農作物每年的產量。

    新型LED系統隨植物生長階段而變

在太空農業——無論是在國際空間站還是未來以月球或火星為基地進行的農業嘗試方面,NASA也都一馬當先,可謂其中的翹楚。

比如,NASA位于佛羅里達州的肯尼迪航天中心與一家小企業合作,來推進太空作物種植技術,該研究孵化出一套LED燈系統。

目前,該LED系統的各種組件已被整合到各種農業溫室和消費者常見的水族館照明系統內。這一照明系統可以與特定植物的各個生長階段相適應,從而可以使各種光合作用植物的光吸收率達到最大。

    讓植物“說話”

NASA還千方百計讓植物自己“說話”,獲得所需的營養。比如,口渴的植物可以發送短信,要求得到更多水。

NASA資助的一項研究開發出了一款葉子傳感器,可以用電脈沖監測植物的生長狀況,讓任何人(從宇航員到農民)都能直接測量植物的需水情況。傳感器可以在風雨中保持連接,同時保證植物不受傷害。

NASA肩負著將航空航天技術轉移到私營部門、為國民經濟服務的責任。該機構從1964年就開始了技術轉移項目,迄今已有55年歷史。

1973年,NASA發布《技術應用項目報告》,將技術項目匯編,方便航空航天技術向民用領域轉移。1976年,該報告更名為《NASA副產品》(NASA Spinoff),每年選取約50項軍轉民技術編入報告,介紹這些技術的研發背景、應用前景、技術轉移方式,以及與小企業合作將新技術引入民用領域等情況,這一舉措也延續至今。此舉也進一步證實,美國對其太空計劃的巨額投入帶來了廣泛的回報。(科技日報北京2月19日電)  

 
編輯: hui  作者:劉 霞 【打印】 分享道
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