世界上第一個(ge) 功能完整的空間植物培育設施，設計者不是來自美國，不是來自蘇聯或者俄羅斯，也不是來自西歐發達國家或日本，而是來自東(dong) 歐小國保加利亞(ya) 。1983年至1991年，蘇聯和保加利亞(ya) 在“宇宙間”計劃框架內(nei) 進行了合作，研製SVET設備。

SVET空間溫室什麽(me) 樣？

SVET空間溫室有1000平方厘米的種植麵積，可容納40株成熟植物。植物室由熒光燈照明，有兩(liang) 個(ge) 寬窗戶（前麵的窗戶是透明的），供工作人員播種、觀察和取樣。根模塊分為(wei) 兩(liang) 個(ge) 相等的部分，並填充一種富含礦物鹽的天然沸石，以維持幾個(ge) 連續的作物周期。這是保加利亞(ya) 的原始技術。此模塊可更換，安裝在導軌上，就像抽屜一樣。通過傳(chuan) 感器、閥門和水泵將基質水分精確控製在理想水平，並向根部區域供應必要的氧氣。

SVET的外觀

控製器從(cong) 芽區和根區收集環境數據，並使用燈、通風機、泵和壓縮機實現自動控製。1990年6月16日，蘇聯航天員亞(ya) 曆山大·巴蘭(lan) 德和安納托利·索洛維約夫對白頂紅蘿卜和大白菜進行了第一次為(wei) 期54天的長期植物實驗，稱為(wei) “溫室1”。

SVET的組成

當新鮮植物樣本返回地球進行調查時，它們(men) 發育良好，這是人類第一次在微重力條件下種植蘿卜根作物，但它們(men) 的體(ti) 積隻有地麵上對照組的三分之一。在空間和地球條件下生長的植物的生物量差異很大（4~8倍），表明空間植物遭遇了嚴(yan) 重的水分和養(yang) 分不足，植物根係介質中的最佳空氣和水分含量之間的平衡受到幹擾。

SVET裏生長的植物

無論如何，第一次實驗取得了無可爭(zheng) 議的成功，證明了保加利亞(ya) 空間研究設備和生物技術的效率。但是這次試驗的尾聲正值蘇聯解體(ti) ，後續試驗停滯了5年。

太空中第一次從(cong) 種子到種子

美國宇航局對和平號空間站的興(xing) 趣挽救了SVET。1993年，美國副總統戈爾和俄羅斯總理維克托·切爾諾梅爾金簽署了一項協議，利用“和平號”上可用的硬件設施進行聯合空間研究。1994年4月，美、俄、保加利亞(ya) 在莫斯科簽署了一項協議，以便在1995年至1997年期間在“和平號”上用SVET進行長期實驗。基本的生物學任務是在美國航天員的參與(yu) 下，實現完整的小麥種子到種子生命周期，通過多次航天飛機和俄羅斯貨運任務來運送設備和樣本。保加利亞(ya) 繼續負責研製第二代改良的SVET-2空間溫室。

和平號空間站上的SVET係統

和平號空間站和美國航天飛機的合作飛行，使STVE實驗得以長期進行

根據協議，美國猶他州立大學空間動力學實驗室開發了美國氣體(ti) 交換測量係統（GEMS），用於(yu) 加強環境監測。GEMS於(yu) 1995年添加到在軌的SVET空間溫室中。

新的SVET-2在植物上方放置兩(liang) 個(ge) 單獨的透明袋，一個(ge) 袋位於(yu) 封閉植物室體(ti) 積的兩(liang) 個(ge) 根模塊部分上，以便進行局部氣體(ti) 交換和葉片環境測量，GEMS提供了四個(ge) 紅外高精度氣體(ti) 分析儀(yi) ，測量進入和離開每個(ge) 袋的空氣中的絕對二氧化碳和水蒸氣水平及其差異，以及被測氣體(ti) 的絕對壓力和壓差。這些是評估植物的光合作用、呼吸和蒸騰所必需的。同時還需測量艙內(nei) 壓力和氧氣水平。用筆記本電腦將所有環境數據收集在一個(ge) 磁盤上，並在任務結束時將這些數據帶到地球。

SVET係統為(wei) 每個(ge) 根模塊部分設置一個(ge) 基板濕度傳(chuan) 感器，足以測量和控製基板濕度水平。GEMS還帶有16個(ge) 基板濕度傳(chuan) 感器（每個(ge) 模塊8個(ge) ），以監測整個(ge) 基板體(ti) 積中的水分分布。

1995年至1997年，在SVET-GEMS複合體(ti) 中進行了一係列長期植物試驗。1995年，作為(wei) 和平號空間站-航天飛機計劃的一部分，首次嚐試在該複合體(ti) 中種植超矮稈小麥。

在為(wei) 期90天的實驗中，“溫室2a”的弱光強度和其他技術問題嚴(yan) 重幹擾了小麥植株的遺傳(chuan) 循環。1996年，保加利亞(ya) 科學家開發了一種新的改良設備，發射到“和平號”上。新的照明單元的燈光強度是2.5倍，其他所有單元都運行良好。

航天員路西德觀察SVET中小麥長勢

超級矮稈小麥實驗“溫室2b”於(yu) 1996年在新的SVET-2-GEMS複合體(ti) 中重複進行。溫室2b實驗分為(wei) 123天和42天兩(liang) 個(ge) 階段進行。在第一階段，目標是在完整的種子到種子生命周期中種植小麥。雖然生長區發育了297個(ge) 外觀完美的小麥穗，但所有的穗都是不育的，在花粉發育階段發育停止。地麵研究證明，在“和平號”艙內(nei) 空氣中，1~2ppm的乙烯可誘導小麥植株雄性不育。

在第二個(ge) 試驗階段種植了新的小麥種子，安裝了葉袋，並首次使用GEMS設備成功進行了為(wei) 期12天的蒸騰和光合作用測量。GEMS證明，在太空中可以進行開放式氣體(ti) 交換測量。綠色植物被冷凍後返回地球進行生化分析。

1997年，在SVET-2-GEMS設備上進行的“溫室3”種子播種試驗中，使用了一種生命周期很短的芥菜屬植物——芸苔屬油菜。

1997年6月25日，“和平號”與(yu) 進步號補給飛船相撞，導致SVET-2空間溫室斷電，溫度降低，大氣壓力和組成發生變化。美國航天員邁克爾·福勒通過電線將核心艙的電能傳(chuan) 輸至SVET，挽救了實驗，保證了太空中第一個(ge) 種子-種子全生育周期的成功。第一次太空種子（在太空中產(chan) 生）再次播種發芽，培育出一株正常的植物。

和平號空間站

在天上種小麥

科學家們(men) 的奮鬥目標是種植小麥種子。美國猶他州立大學的科學家布魯斯·巴格比建議使用另一種小麥品種“遠地點”，因為(wei) 它能抵抗高乙烯濃度。

小麥植物實驗在1998~1999年繼續進行。“溫室4”和“溫室5”實驗由俄羅斯航天員進行。在“溫室4”實驗中，12顆“遠地點”共產(chan) 生了508顆種子。采集了幹物質樣品，大部分種子返回地球。

在“溫室5”實驗中，種植了10顆太空生產(chan) 的種子，其中一顆產(chan) 生了第二代太空種子。這兩(liang) 次實驗期間產(chan) 生的所有種子都是正常的。它們(men) 在地球上種植後發芽，長出了健康的綠色植物。

SVET-2“溫室6”的最後一次實驗於(yu) 2000年5月至6月進行。四種不同品種的萵苣作物（芸苔屬）的種子由和平號空間站的最後一批航天員種植並正常生長。選擇這些植物是因為(wei) 它們(men) 的植被周期較短。每種植物的樣本都被帶回了地球。而其餘(yu) 的則由航天員謝爾蓋·紮利奧廷和亞(ya) 曆山大·卡勒裏愉快地品嚐，評估植物產(chan) 品的風味質量。

航天員謝爾蓋·紮利奧廷（左）和亞(ya) 曆山大·卡勒裏

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