@ 2018.05.18 , 08:00

太空种植的挑战

太空种植的挑战

在太空里想种点东西不是一件容易事。

没有重力,种子会漂浮在空中。也无法浇灌,因为水会成为一团,这可能会把植物的根部泡死。而且人工灯光和风扇必须调整的十分精确才能取代太阳和自然风。

但是NASA认为对于前往火星或是月球的下一代人类探索者来说,太空种植至关重要。因为探索任务可能会持续数月或是数年,在太空中他们必须自给自足。

人类必要的营养物质像是维他命C和K,在冻干食物中经过一段时间就会失效。缺少这些维生素,宇航员患上传染病、凝血障碍、癌症和心脏病的几率都会上升。

因此美国太空总署转而求助专业的植物学家和园丁新手(其实就是一些高中学生)来帮助他们进行实践。

“地球上成千上万种可以食用的植物或许能帮上忙,但选择哪种作为宇航员的食物来源却是一个大问题,”太空种植的头号贡献者仙童热带植物园的园长Carl Lewis解释道。“而我们就是要来解决这个大问题的。”

这个坐落在迈阿密的植物园找出了106种或许可以在太空中种植的植物品种,包括耐寒卷心菜和多叶生菜。然后他们在150所学校中招募了15000名学生植物学家,让他们在自己的教室里用和太空中相同的条件来栽培这些植物。

这个由NASA拨款124万美元、为期4年的项目已经过去了差不多一半。

学生们使用装有灯泡的容器来模拟太空中使用的培养箱,他们还必须要照料这些植物,并且记录下来生长期间的数据,最后将这些数据共享给NASA。

“我们用的并不是典型的园艺设备,”今年着手于栽培红色罗马生菜的17岁高中生Rhys Campo说。“我们用的东西科技含量更高。”

不过有的植物水浇的太多了,有的教室比起其他的则太热或太冷,而在假日期间这些植物也无人照料。在Campo的教室里,生菜已经枯萎了,学生们也无法品尝它们的滋味了。

但是NASA的植物科学家Gioia Massa却表示这些小缺陷虽然在意料之外,却也为整个项目提供了帮助。

她告诉AFP说:“如果一个植物在所有变量下都能茁壮成长,那么它们在太空里也可以活得很好。”

在距离地球400公里外的国际空间站中,生活在这里的宇航员们在栽培植物时也遇见了同样的失败。装备有LED灯第一款名为Veggie的便携太空培养箱于2014年在空间站中投入实验。但培养箱中有一些生菜没有发芽,而有一些则因干旱死去。

但是宇航员没有放弃,终于在2015年的时候他们品尝到了由NASA批准种植的太空生菜。目前在国际空间站中装备有2个Veggie培养箱,还有另外一个高等植物培养装置(Advanced Plant Habitat,APH)。

上个月与仙童热带植物园的学生们视频连线时,NASA的宇航员Ricky Arnold表示,虽然播种下来的植物只是偶尔有收成,而且平均下来每个宇航员只能吃到一两片菜叶,但是一切都是值得的。

“在这里我们吃到的所有冻干食物口感都差不多,”他说。“当我们能收获亲手种下的生菜时,能吃到“标准菜单”上没有的味道,甭提有多享受了。”

植物不需要重力也可以生长,它们会向着光照生长。

根据Massa所说,一个好的太空植物必须生长密集而且产量高。而且这种植物还必须能够在像国际空间站这样的太空船中生长良好,要知道国际空间站中温度在22摄氏度,相对湿度40%,还有着很高的二氧化碳浓度(百万分比浓度3000)。

“这种二氧化碳的浓度是植物无法适应的,”Massa说。“因为在地球上浓度只有400ppm。”

Massa指出使用一种类似于溶液培养又不完全相同的系统,太空植物会在一个装有少许土壤的垫子里发芽,然后在LED灯光的照射下生长,然后确保植物没有细菌,因为在太空里清洗蔬菜是很难的。

有一些学生测试的植物可能在接下来的几个月中就会发射进太空,包括dragoon lettuce (迷你罗马生菜)和extra dwarf pak choi(超矮白菜)。在明年,西红柿可能会登上宇航员的菜单。

NASA正在寻找太空自动种植的可能,植物的种植生长全部自动化可以使得宇航员专注于他们的任务。但是很多宇航员表示他们喜欢照料植物,因为这样他们会觉得离家还不算太远。

NASA的研究科学家Trent Smith表示:“心理健康对于宇航员来说十分重要。”

而且和所有园丁的想法一样,种下来的植物就算最后枯死或是被霉菌吞噬也不是世界末日。

“学生们从中可以学到犯错是没关系的,”迈阿密生物技术高中的老师JoLynne Woodmansee说。“科学的整个过程就是积累的过程。如果不犯错,是学不到新知识的。”

本文译自 JapanToday,由译者 Diehard 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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