“月宮一號”由1個綜合艙和2個植物艙組成，總面積160平方米，總體積500立方米。綜合艙包括居住間、人員交流和工作間、洗漱間、廢物處理和昆蟲間。每個植物艙分隔為2個植物間，可根據不同植物生長需要獨立控環境條件。

 

　　

 

 

 

　　在15日的出艙儀式中，四名志愿者帶著他們在“月宮”實驗艙里種植的胡蘿卜、西紅柿等走出艙門。

 

　　如何在外太空的環境下種植植物？在完全沒有太陽光的情況下，需要完全使用人工光源系統滿足所有這些植物的生長所需，且嚴格限能耗、放熱，對燈具的光質、光強、光均勻度、壽命，以及防水等級和安全等級要求也非常高，還要求可長期連續不間斷工作，可智能控和手動控自由切換。目前，只有LED有可能解決上述問題。

 

　　此次月宮一號植物艙II的地面模擬太空生存系統的植物生長光源工程由北京航空航天大學劉紅教授提供設計指導（劉紅教授向極智特別說明：光源的技術標準和設計要求及設計均由北航提出，企業加工制作和安裝光源。在具體栽培中的光配方和光制度的設置均和企業無關。且植物成功實現高效栽培，光只是眾多因素中之一。）燈具由廈門通秴科技有限公司研發并生產，北京歐思設計有限公司進行工程安裝。

 

　　

 

 

 

　　經過多次商討與測試，艙內最終植物生長光源工程設計方案采用145只1米長100W智能4通道植物生長光源（燈具），162只1.2米120W智能4通道植物生長光源（燈具），6個采用2.4G6Lowpan無線通訊協議的無線智能網關，2個無線路由器組網。

 

　　

　　據廈門通秴科技有限公司聯合創辦人兼首席技術官徐虹介紹，由于植物艙Ⅱ中需要種植幾十種如大豆、油莎豆等糧食作物，以及辣椒、茄子、西紅柿等茄果類作物和油菜、生菜、荊芥等葉菜作物。因此，針對不同類型的作物、不同生長周期、不同時段，方案采用獨立的“多通道‘’無線調光方式，以保障植物艙Ⅱ內各種植物對光的需求。

 

　　

 

　　圖：設計解決方案具體控系統搭建

 

　　“月宮一號”植物艙II的地面模擬太空生存系統的植物生長光源工程，首創了4通道獨立調控且峰值波長的組合符合植物光合作用吸收響應曲線，首次實現了在一個植物燈具（系統）上可以根據不同的作物的光合作用特征，在光質、光周期以及光量子通量密度上進行自由調控，為不同作物的光配方的研宄工作建立了系統基礎。

 

　　此外，還首次采用了IOT-6lowpan的智能控系統，建立了包含農業專用的集成智能傳感器在內的無線物聯網，為現代農業以及人工智能智慧農業建立了系統基礎。

 

　　

 

　　系統為實驗的完成提供了光源支撐，帶來的效益保障了“月宮365”實驗中30種作物的正常生長所需的光源，為保障4人370天的生存所需蔬菜、水果和糧食做出了貢獻。

 

　　借助LED在農業領域的應用，人類甚至可以在太空、荒漠、戈壁等非可耕地里進行作物生產，因此植物工廠被國際上公認為設施農業的高級發展階段，是衡量一個國家農業高技術水平的重要標志之一。此次“月宮365”實驗中，四人所食用的糧食、蔬菜、水果全部由系統中利用半導體光源循環再生，實現了世界上最高的食物供給率，最高的閉合度。實驗的成功不僅推動了中國航天深空探測技術的發展，更是半導體在農業領域應用的重大突破。