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越来越多的创新者

乔安娜常, 维多利亚萨瑟兰和奥利维亚Racette是第一批参加NASA团队挑战的SECS学生

三个女孩在实验室工作

图片来源:Robert Hall

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日历图标2021年12月15日

铅笔的图标Arina Bokas著

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对于数百名学生, 十大菠菜台子通过学习经验点亮了创新之路,赋予和激发了他们的创造潜力. 乔安娜常, 维多利亚·萨瑟兰(维多利亚萨瑟兰)和奥利维亚·雷切特(奥利维亚Racette)可以直接证明这一点:2021年夏天, 他们成为第一批参加NASA团队挑战赛的SECS学生-深空食品挑战赛-这是一项国际竞赛,旨在为长期太空任务创造新颖和改变游戏规则的食品技术,这些技术也有可能造福地球上的人们.

这三名学生参加深空食品挑战赛的原因有很多. 乔安娜常, 专攻汽车的机械工程专业的学生, 被这个项目吸引是因为她对航空航天工业越来越好奇. 给维多利亚·萨瑟兰, 还在攻读机械工程学位, 对可持续发展和能源研究的兴趣与她个人对素食主义的热情相结合. “我可以将其应用于深空食品挑战项目,这可能会帮助我们的宇航员,这一想法非常令人兴奋,她说。. 奥利维亚Racette, 主修生物工程,辅修计算机科学, 她认为深空食品挑战赛是一个很好的学习机会,可以在医疗设备工作之外扩展她的生物工程知识. 他们都很兴奋能创造出以前没有人做过的东西.

该项目由Jonathan Maisonneuve博士监督.D., 机械工程助理教授, 是美国国家科学基金会资助的汽车和能源研究与工业指导(AERIM)本科生研究经验(REU)项目的一部分,这是一个竞争激烈的项目,面向来自美国各地的10-12名本科生开放, 他在夏季花了10周时间与SECS机械工程学院一起从事汽车和能源相关的研究项目. 来自密歇根太空资助联盟的种子基金也支持了这个项目.

“我们的能源, 水和食品实验室开发膜工艺,可用于改善获取关键食品, 生命所必需的能源和水资源,博士说。. Maisonneuve, 强调需要一个创新的食品系统,以消除太空任务对地球食品运输的依赖. “我们很高兴能取得一些发现, 在这10周内, 研究如何利用它们来改善食物, 太空中的能源和水系统,他说。.

和他们的导师一起, 常, 萨瑟兰和蕾切特设计了“立方绿色空间食品系统”,这是一种高效的食品生产系统,能够生产出热量高、富含基本宏量和微量营养素的豆芽和蔬菜. 该装置测量一立方米,并提供超过1立方米.35平方米的种植面积,布置在三个种植间. 在总, 该系统可以提供宇航员每日所需热量的48%, 仅消耗1.每天5千瓦时的电能和1克肥料.

“我们的食品系统是创新的, 在某种程度上, 到十大菠菜台子率先采用的肥料渗透设计,常说。, 认为大学的研究给他们带来了创新优势. “浓缩肥料具有巨大的能源潜力,可以通过渗透作用从废物源中提取干净的水. 然后用干净的营养液直接浇灌绿叶蔬菜, 减少水浪费和水足迹.”

该系统的另一个关键创新是选择能量密集的芽. “我们利用太空豆芽实验的信息和国际空间站上现有食品系统的知识,创造了一个新的食品生产系统,通过种植比以往更多的豆芽,超越了已经完成的工作,萨瑟兰解释道.

提出的解决方案还扩大了单一系统内生产的各种口味. “我们的团队精心挑选了某些类型的绿叶蔬菜和芽菜,以创造可靠和创新的食物选择. 立方蔬菜中的食物有多种食用方式,每个宇航员只需要25分钟就可以准备好,蕾切特补充道。.

创造性思维和通过实践经验将现有知识应用于新情况的能力在创新方面至关重要.

“通过这个特殊的设计挑战,学生们有机会了解在太空中生产食物的限制,然后将工程原理应用到解决方案中. 为学生提供这样的动手设计挑战是我们十大菠菜台子工程项目的重要组成部分,” Dr. Maisonneuve说.

学生们对此表示赞同,他们列举了这个项目的宝贵好处和他们的诸多收获. 来张, 这个挑战提供了一个机会,让她以一种非常独特的方式探索她的研究领域,这是她作为一名工程师所没有想到的. 对Racette来说,这个项目促进了冒险和创造性.“我培养了从事创新工作所必需的技能——有效沟通, 交易和借鉴同行的想法, 并且能够一起工作,合作和独立工作,她说。.“

“这对我的学术和专业都有很大的帮助,因为从事一个非常重要的项目并制定可行的解决方案给了我很大的信心,萨瑟兰表示赞同.

深空食品挑战赛是一项具有挑战性的多学科项目,反映了SECS AERIM REU计划中高水平的实践学习,莱拉·盖瑟斯说, Ph.D.他是机械工程教授,也是该项目的负责人. “这项研究的成功表明,我们的工科学生有能力解决非常复杂的问题."

当有意义的学习发生时,它就会发生, 参与“深空食品挑战”不仅为长期太空任务提供了可持续食品,还促进了学生作为学习者的成长, 思想家和创新者.

自2006年以来, 来自美国70所不同大学的104名本科生参加了AERIM REU项目. REU项目将于2022年冬季接受学生申请. 欲了解更多信息,请访问 你的航空公司.

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