“太空種菜”成為現實

周軍

20世紀70年代起，陸續有科學家和航天員嘗試在國際空間站內種菜，但是由于各種原因，許多嘗試都失敗了。經過幾十年的不懈努力，俄羅斯航天員于2003年第一次吃到了在太空種出來的生菜;國際空間站則在2016年培育出第一朵在太空盛開的百日菊。

近年來，世界各國在國際空間站做了幾百次種植實驗，為開辟“太空菜園”打下了堅實基礎。據不完全統計，目前已經有包括辣椒、草莓等在內的上百種植物種子，被先后送入國際空間站進行培育。這其中，辣椒是太空種植實驗中最受歡迎的植物之一。辣椒的維生素C含量較高;甜椒、水果椒、菜椒等吃起來口感清新;辣椒會開花，觀賞度也高，氣味清爽。除此之外，辣椒也較適合在太空環境下種植。辣椒苗植株小，占空間少，枝丫較為堅挺，株型在微重力下支撐性較好。不僅如此，辣椒還比較“皮實”，抗逆性較好，容易成活。當然，除了辣椒，適合長期在太空種植的植物還有不少。

在太空培育植物，首先要計算出人類在太空中對熱量、維生素、微量元素等營養物質的總體需求，再計算出哪些植物搭配在一起能夠滿足這些需求;其次，近地軌道空間站微重力環境下，應種植那些摘了就能吃的即食性果蔬，因為微重力條件下烹飪加工食物難度很大;此外，還要考慮植物的易栽培性、易管理性，以及單位體積、單位能耗產出率等。

具體來說，對于圍繞建設月球、火星基地等開展的載人深空探測活動來說，要保證人的熱量攝入，需種植如小麥、大豆等糧食作物;蔬菜要多樣化，以滿足人的生理和心理需求，可種植生菜、小白菜、小油菜、辣椒、茄子、西紅柿等。黃瓜是爬藤類植物，很占空間，但是清脆爽口，如果種植，需牢牢固定住，防止藤蔓飄滿艙;水果的話，種植草莓就不錯，占空間小、掛果多。

早期的太空食物像牙膏一樣，蔬果、肉類全部加工成糊狀，擠出來吃。后來發展成預加工的整塊食物，可以辨認出食物種類。現在，地面上的食物基本都能帶上太空。不過除了新鮮水果，其他食物都是預加工的壓縮食品、罐頭食品、包裝食品，吃之前大多要先加熱。

只吃包裝好的可長期儲存的食物，時間久了難免乏味。對于時間更長或者距離更遠的探測任務而言，攜帶太多的預加工食物，可能沒吃完就會壞掉。這就需要另外一種生命保障系統——太空種植。

人的生命保障就是滿足人對氧氣、水和食物等的需求，因此在太空種植物非常重要，可以一舉多得：植物光合作用消耗二氧化碳，產生氧氣;航天員日常工作、生活會產生很多廢水，廢水凈化之后可以灌溉植物;植物的蒸騰作用將水蒸發到空氣中，可以冷凝制成優質的空氣冷凝水。這種水凈化后自然、清新、安全，人飲用的心理接受度也更高。

太空微重力環境對植物栽培的影響非常大。植物生長的必要條件有光、溫、水、氣、肥料等，而在太空中給植物供水就是一項巨大的挑戰。

植物缺水時才需要供水，在太空中也是一樣，可是把握澆水時機卻是個技術活。地面上可使用傳感器檢測土壤濕度，做到及時澆水。但空間站受微重力影響，水珠會附著在傳感器上，導致傳感器失靈——明明已經缺水，傳感器卻可能還顯示水分充足。所以在國際空間站澆水是先把水全部抽出來，然后進行氣、水分離，最后再把水打進去，定時進行這一整套循環操作。這就導致雖然植物培養箱種植面積不大，配套的水泵、閥門、管道等附屬物卻是一套龐大的裝置。

現在，“太空種菜”已經不是什么高難度的事了。目前最重要的是系統地研究清楚太空環境下植物生長的科學規律。以小麥為例，它在太空種植的產量跟地面上有什么區別？在太空中進行光合作用產生氧氣和吸收二氧化碳有怎樣的規律？生成物質的營養成分跟地球上有什么差別？這些都是各國科學家迫切想要探尋的問題。B226E3E8-8BD4-4231-88ED-2D0030D9E63D