Самарские студенты разработали спутниковую теплицу с мозгами агронома

В столице региона создан прототип домашней теплицы, управляемой через спутник. Это изобретение, разработанное Самарским университетом имени Королева, функционирует благодаря бортовому компьютеру, основанному на микроконтроллере STM32.

Проект был удостоен гранта в размере 1 миллион рублей и признан победителем конкурса «Студенческий стартап». Его суть заключается в создании теплицы, способной поддерживать оптимальный микроклимат для растений на протяжении месяца. Разработка может стать настоящим спасением для садоводов.

В отличие от множества существующих "умных" теплиц самарская отличается повышенной автономностью: она сможет целый месяц самостоятельно заботиться о вверенных ей растениях без присмотра человека, а также не потребует от пользователя особых агрономических знаний и навыков – достаточно лишь выбрать вид растения, которое планируете выращивать, и электроника подберет для него наиболее подходящую программу роста, заранее внесенную в базу данных теплицы.

"На рынке представлены самые различные виды систем автоматизации теплиц, но главным их недостатком можно назвать то, что они либо требуют хороших знаний в электронике и программировании для установки и настройки или же оптимизируют работу лишь малой части функционала теплицы – например, это термоприводы для автоматического проветривания теплицы или различные датчики, системы капельного полива. Существуют на рынке и полностью готовые системы автоматизации, уже настроенные и вмонтированные в теплицы. Но они, как правило, дорогие и установлены в теплицах большого размера, которые в квартире не разместишь. Наша же разработка – это комплексное решение для домашнего использования, тут будут предусмотрены все необходимые для выращивания растений автоматические системы, и ничего не нужно дополнительно настраивать", – рассказала автор проекта Полина Яковлева, студентка Института авиационной и ракетно-космической техники Самарского университета им. Королёва.

Габариты самарской теплицы – 0,5х1х1 м. В числе ее конкурентных преимуществ – система внутреннего освещения: она полностью имитирует цикл солнечного дня, автоматически повышая и снижая освещенность в зависимости от времени суток и вида выращиваемого растения.  Это обеспечивает идеальные условия для роста растений. Также имеются системы вентиляции, автополива и подачи удобрений, поддержания необходимой температуры.

Фото: Олеся Орина

В теплице можно выращивать любую зелень, бобовые культуры, овощи и ягоды – самые разные растения, которые не требуют опыления или являются самоопыляемыми и высота которых в обычных условиях не превышает 50-60 сантиметров. 

"Польза от такой домашней теплицы, в первую очередь, заключается в доступности свежей зелени и овощей в любое время года. Выращивая продукты самостоятельно, вы будете точно знать, что в них нет никаких вредных веществ и они не навредят вам и вашей семье, а принесут только пользу. Теплица упрощает эту задачу. Да и не всегда есть возможность купить свежую зелень в магазине, чаще всего она либо продается уже не первой свежести, либо портится буквально за пару дней в холодильнике, а некоторые виды найти вообще почти невозможно. Конечно, можно выращивать что-то на балконе или подоконнике, но не круглый год, да и погодные условия и расположение окон квартиры не всегда могут дать растениям достаточно света и тепла", – подчеркнула Полина Яковлева.

Кроме того, такую теплицу можно использовать как систему для ухода за домашними цветами: в ней можно создавать условия для зимовки, например, экзотических тропических растений – как в оранжерее, или для восстановления здоровья светолюбивых цветов, которым долгое время не хватало солнечного света.

По словам разработчиков, в перспективе можно выпускать и отдельные части системы автоматизации, например, только систему автополива – она пригодится домашним цветам на время вашего отпуска или командировки. У разработки есть и научный потенциал: ученые-ботаники и агрономы могут проводить с помощью этой теплицы исследования воздействия на растения различных климатических условий или изучать условия для выращивания новых сортов сельскохозяйственных культур.

В настоящее время изготовлен образец для проведения опытного тестирования работоспособности алгоритмов, но до готового изделия еще далеко. Сейчас идут первые отработки, потом, проанализировав полученные результаты, студенты будут вносить изменения и доработки как в конструкцию, так и в электронику теплицы.

Эта инновационная теплица открывает новые горизонты для проведения исследований в области ботаники и агрономии. Кроме того, полученные результаты планируют использовать в виде космической теплицы для перспективных станций или лунной колонии. Основа технологии и необходимые компетенции схожи, а проект позволит их развить. Об этом рассказал Алексей Кумарин, руководитель клуба молодежного аэрокосмического приборостроения "Космический градиент" Самарского университета им. Королёва.

В космосе планируют протестировать и одежду, разработанную самарскими студентами.