航天器囊艙太空農(nóng)場制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開一種航天器囊艙太空農(nóng)場，包括航天器、接口A、接口B、工作囊艙和種植囊艙，其特征是通過接口A和接口B，連接固定于航天器上，展開后具有巨大空間的工作囊艙和種植囊艙，構(gòu)建一個分隔為不同環(huán)境和條件的生產(chǎn)、利用、加工、再利用的循環(huán)生態(tài)圈。本發(fā)明專利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有較大范圍和規(guī)模的系統(tǒng)性和全面性生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)，能夠支持航天器駐守人員長期生存和生活需要的優(yōu)越環(huán)境和條件，并為地球和未來移居其他星球提供新產(chǎn)品、新技術(shù)、經(jīng)驗和物質(zhì)支持。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一、
：本專利技術(shù)屬于空間技術(shù)，，具體的說是一種航天器囊艙太空農(nóng)場。二、
技術(shù)介紹
：伴隨人類想象力同時出現(xiàn)的航空航天夢，已經(jīng)被人類創(chuàng)造的各種飛行器和空間技術(shù)逐步帶入現(xiàn)實。但作為往返極度困難，成本巨大的載人航天，多需于太空較長時期的駐守，其間需要提供生存和生活的物質(zhì)支持。現(xiàn)有技術(shù)多采用地球基地精心準備、系數(shù)攜帶、航天器內(nèi)加工處置重復(fù)利用的方式解決。由于重復(fù)利用率的不完全性，其后期的補充支持，長期存放的陳舊性等諸多因素，對天地間的往返運輸、對航天人員的身心健康都存在眾多高昂代價和負面影響。三、
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是針對人類對太空的探索和開發(fā)欲望，針對以上問題和不足，提供一種利用囊艙方式獲取巨大空間、設(shè)置種植、加工、利用和科研的循環(huán)生態(tài)圈基本要素的航天器囊艙太空農(nóng)場。本專利技術(shù)的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種航天器囊艙太空農(nóng)場，包括航天器、接口A、接口B、工作囊艙和種植囊艙，其特征是用可折疊和緊湊包裝的柔性材料制作工作囊艙和種植囊艙，通過接口B銜接溝通為一體，通過接口A連接固定于航天器上，升空后利用充氣膨脹展開的巨大空間設(shè)置工作囊艙和種植囊艙；A、所述的工作囊艙和種植囊艙升空后充氣至一個氣壓并通過調(diào)節(jié)裝置維持穩(wěn)定；B、所述的工作囊艙具備與載人航天器同等的人類生存環(huán)境和條件；C、所述的種植囊艙艙壁由具有先擇性濾光、保溫、防輻射的多層透明膜結(jié)構(gòu)材料組成，兩層膜結(jié)構(gòu)之間設(shè)置同樣材質(zhì)的間隔支撐立壁，以交錯的三角形、矩形或六邊形形成若干的獨立氣室，氣室立壁上設(shè)置依次連續(xù)串聯(lián)形成氣體循環(huán)的通氣孔，以保持所有同層獨立氣室間溫度和氣壓相等、多層艙壁內(nèi)氣壓由內(nèi)向外依次遞減；D、工作囊艙內(nèi)設(shè)置針對種植囊艙，也包括航天器內(nèi)動、植物產(chǎn)生的氣、水及其他代謝產(chǎn)物的加工、凈化、除毒等全方位的加工重復(fù)利用設(shè)施，土壤的制作及成型的加工設(shè)施，種植收獲物及剩余物的加工設(shè)施及支持種植囊艙作物生長和生產(chǎn)管理的控制設(shè)施。E、所述的栽培土壤是由通透性包膜包裹定型為整體的圓柱形，具有一定厚度的板片型，或眾多獨立的培養(yǎng)器皿形，在種植囊艙內(nèi)由懸空固定索固定布排于一定位置使用；在圓柱形、板片形土壤上分段或劃片，或在單體培養(yǎng)器皿上種植不同種屬的、不同生長周期的和生長階段的需求種植物；F、在種植囊艙內(nèi)的壁面上，或固定位置的土壤間隙設(shè)置抓手或固定索，形成工作人員能夠定向行動的通道；G、在種植囊艙內(nèi)的壁面上，設(shè)置種植物蒸騰冷凝水的收集裝置；H、在圓柱形、板片型或獨立器皿形土壤內(nèi)設(shè)置由工作囊艙控制的水肥支持管線。所述的航天器囊艙太空農(nóng)場，其特征是升空后在工作囊艙、種植
囊艙內(nèi)設(shè)置固定囊艙形態(tài)，或改變囊艙形態(tài)的支撐框架。所述的航天器囊艙太空農(nóng)場，其特征是在航天器上設(shè)置多個接口A，聯(lián)接設(shè)置多套完整的囊艙太空農(nóng)場；或在工作囊艙上設(shè)置多個接口B，聯(lián)接設(shè)置多套種植囊艙。所述的航天器囊艙太空農(nóng)場，其特征是在工作囊艙和種植囊艙艙壁外面一側(cè)設(shè)置貼附固定裝置，滯留并固定于其他星球表面，成為人類登陸其他星球進行研究或生存的支持基地。本專利技術(shù)的航天器囊艙太空農(nóng)場與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下突出的實質(zhì)性特點和顯著的進步：1、太空農(nóng)場采用囊艙結(jié)構(gòu)，升空和展開前體積小、重量輕、運送過程和展開后包裝、定型隨意性高，制作、投送成本低，展開后提供空間巨大，適宜和滿足綜合效益相對較低、產(chǎn)生效果周期長的種植業(yè)需求。2、航天器、工作囊艙和種植囊艙分隔設(shè)置，以人員進入的頻度和停留時間、工作內(nèi)容和種植物生長所需設(shè)置不同環(huán)境和條件，實現(xiàn)封閉獨立的最佳或最低生存標準的生態(tài)循環(huán)圈。3、循環(huán)生態(tài)圈的建立可以源源不斷的提供新鮮食品和其他生活必需品，減少或免除地球基地支持航天器生存的物資供應(yīng)。同時也更利于航天器駐留人員的身心健康。4、循環(huán)生態(tài)圈的建立，不但可以低成本的滿足人類當(dāng)前長期滯留和輪換太空活動的需要，還可為未來探訪和移居其他星球提供實踐經(jīng)驗。5、多套太空農(nóng)場或多個種植囊艙的設(shè)置，不但可以擴大生產(chǎn)規(guī)模，還可設(shè)置不同的標準和條件，進行太空種植的科學(xué)性試驗，培育和發(fā)現(xiàn)更多的優(yōu)秀品種和品質(zhì)，支持和造福地球上的生產(chǎn)活動。6、種植囊艙設(shè)計為多層膜性結(jié)構(gòu)，兩層膜結(jié)構(gòu)間的氣室設(shè)置通氣孔，實現(xiàn)層內(nèi)的氣體循環(huán)，以保證因膜結(jié)構(gòu)保溫能力差，處陰影處氣室溫度速降而至氣體冷凝液化使氣室塌陷，保證所有氣室均保持充盈狀態(tài)。7、種植囊艙多層艙壁內(nèi)氣壓由內(nèi)向外依次遞減，一是可使在真空環(huán)境的囊艙具有氣囊展開的支撐動力。二是可節(jié)省充盈所需氣體數(shù)量。三是可降低氣體對流產(chǎn)生的熱量損耗，四是可提高艙壁彈性抗外部沖擊能力。四、附圖說明：圖1為航天器囊艙太空農(nóng)場的側(cè)剖面平面示意圖。圖2為航天器囊艙太空農(nóng)場的種植囊艙艙壁結(jié)構(gòu)斷面示意圖。圖中：1航天器、2接口A、3接口B、4工作囊艙、5種植囊艙、6水肥支持管線、7通透包膜、8土壤、9懸吊固定索、10種植物、11立壁、12氣室、13通氣孔。五、具體實施方式：下面結(jié)合說明書附圖對本專利技術(shù)的航天器囊艙太空農(nóng)場作進一步詳細說明：如圖1所示，其工作囊艙4由保溫、防輻射、抗老化、高強度、可折疊打包包裝的柔性材料制作，種植囊艙5由選擇性濾光的透明、
保溫、防輻射、抗老化、高強度、可折疊打包包裝的多層柔性膜材料以圖2所示的結(jié)構(gòu)模式，即兩層膜間設(shè)置立壁11，間隔為交錯布排的三角形、矩形、六邊形氣室12，氣室12間立壁11上設(shè)置通氣孔13。工作囊艙4和種植囊艙5通過接口B3連接溝通為一體，通過設(shè)置于工作囊艙4的接口A2連接固定于航天器1上。升空前工作囊艙4和種植囊艙5折疊緊湊包裝，升空后通過充氣至一個氣壓膨脹展開，并通過調(diào)節(jié)裝置維持氣壓的穩(wěn)定。展開后在工作囊艙4內(nèi)部制造并維持與載人航天器1同等的人類生存環(huán)境和條件。并在內(nèi)部設(shè)置針對種植囊艙5，也包括航天器1內(nèi)動、植物產(chǎn)生氣、水及其他代謝產(chǎn)物的加工、凈化、除毒等全方位的加工重復(fù)利用設(shè)施，土壤的加工制作及成型的加工設(shè)施，種植收獲物及剩余物的處置設(shè)施，及支持種植囊艙5作物生長和生產(chǎn)管理的控制設(shè)施。展開后的種植囊艙5內(nèi)部布排由通氣性包膜定型的土壤8并由懸吊固定索9固定于設(shè)定的位置。并接通由工作囊艙4管控的水肥支持管線6。在土壤8及管索的空隙內(nèi)設(shè)置人員走動的抓手，在土壤8中種植時間間隔的不同種屬的種植物10。除說明書所述的技術(shù)特征外，均為本專業(yè)技術(shù)人員的已知技術(shù)。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
種航天器囊艙太空農(nóng)場，包括航天器、接口A、接口B、工作囊艙和種植囊艙，其特征是用可折疊和緊湊包裝的柔性材料制作工作囊艙和種植囊艙，通過接口B銜接溝通為一體，通過接口A連接固定于航天器上，升空后利用充氣膨脹展開的巨大空間設(shè)置工作囊艙和種植囊艙；A、所述的工作囊艙和種植囊艙升空后充氣至一個氣壓并通過調(diào)節(jié)裝置維持穩(wěn)定；B、所述的工作囊艙具備與載人航天器同等的人類生存環(huán)境和條件；C、所述的種植囊艙艙壁由具有選擇性濾光、保溫、防輻射的多層透明膜結(jié)構(gòu)材料組成，兩層膜結(jié)構(gòu)之間設(shè)置同樣材質(zhì)的間隔支撐立壁，以交錯的三角形、矩形或六邊形形成若干的獨立氣室，氣室立壁上設(shè)置依次連續(xù)串聯(lián)形成氣體循環(huán)的通氣孔，以保持所有同層獨立氣室間溫度和氣壓相等、多層艙壁內(nèi)氣壓由內(nèi)向外依次遞減；D、工作囊艙內(nèi)設(shè)置針對種植囊艙，也包括航天器內(nèi)動、植物產(chǎn)生的氣、水及其他代謝產(chǎn)物的加工、凈化、除毒等全方位的加工重復(fù)利用設(shè)施、土壤的制作及成型的加工設(shè)施、種植收獲物及剩余物的加工設(shè)施及支持種植囊艙作物生長和生產(chǎn)管理的控制設(shè)施；E、所述的栽培土壤是由通透性包膜包裹定型為整體的圓柱形，具有一定厚度的板片型，或眾多獨立的培養(yǎng)器皿形，在種植囊艙內(nèi)由懸空固定索固定布排于一定位置使用；在圓柱形、板片形土壤上分段或劃片，或在單體培養(yǎng)器皿上種植不同種屬的、不同生長周期的和生長階段的種植物；F、在種植囊艙內(nèi)的壁面上，或固定位置的土壤間隙設(shè)置抓手或固定索，形成工作人員能夠定向行動的通道；G、在種植囊艙內(nèi)的壁面上，設(shè)置種植物蒸騰冷凝水的收集裝置；H、在圓柱形、板片型或獨立器皿形土壤內(nèi)設(shè)置由工作囊艙控制的水肥支持管線。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種航天器囊艙太空農(nóng)場，包括航天器、接口A、接口B、工作囊艙和種植囊艙，其特征是用可折疊和緊湊包裝的柔性材料制作工作囊艙和種植囊艙，通過接口B銜接溝通為一體，通過接口A連接固定于航天器上，升空后利用充氣膨脹展開的巨大空間設(shè)置工作囊艙和種植囊艙；A、所述的工作囊艙和種植囊艙升空后充氣至一個氣壓并通過調(diào)節(jié)裝置維持穩(wěn)定；B、所述的工作囊艙具備與載人航天器同等的人類生存環(huán)境和條件；C、所述的種植囊艙艙壁由具有選擇性濾光、保溫、防輻射的多層透明膜結(jié)構(gòu)材料組成，兩層膜結(jié)構(gòu)之間設(shè)置同樣材質(zhì)的間隔支撐立壁，以交錯的三角形、矩形或六邊形形成若干的獨立氣室，氣室立壁上設(shè)置依次連續(xù)串聯(lián)形成氣體循環(huán)的通氣孔，以保持所有同層獨立氣室間溫度和氣壓相等、多層艙壁內(nèi)氣壓由內(nèi)向外依次遞減；D、工作囊艙內(nèi)設(shè)置針對種植囊艙，也包括航天器內(nèi)動、植物產(chǎn)生的氣、水及其他代謝產(chǎn)物的加工、凈化、除毒等全方位的加工重復(fù)利用設(shè)施、土壤的制作及成型的加工設(shè)施、種植收獲物及剩余物的加工設(shè)施及支持種植囊艙作物生長和生產(chǎn)管理的控制設(shè)施；E、所述的栽培土壤是由通透性...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：董蘭田，董婷婷，高熾揚，賈雲(yún)，張峰，
申請(專利權(quán))人：張峰，
類型：發(fā)明
國別省市：山東;37