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央視網消息:從(cong) 4月26日進入中國空間站至今天(5月26日),神舟十八號乘組已經在軌工作生活滿一個(ge) 月了。種菜、養(yang) 魚、做實驗,測量、打掃、忙鍛煉,他們(men) 的太空生活充實。

在問天實驗艙內(nei) ,航天員李聰精心照料綠植,來源:央視新聞
太空探索的邊界在不斷拓寬,從(cong) 曾經的航天育種到如今的太空種植,每一步都見證了人類科技的飛速發展和對未知領域的勇敢探索。
航天育種是指帶一些種子去太空遨遊,接受宇宙特殊環境的洗禮,產(chan) 生一些誘變,返回地球之後再種植、培育、優(you) 選。例如將普通的植物種子放在衛星艙內(nei) ,隨著衛星在距地200-400千米的太空飛行,被強宇宙射線、微重力、高真空等影響一番,產(chan) 生一些基因變化,可能會(hui) 培育出個(ge) 頭超大的南瓜、甜椒等。但其實大,也隻是我們(men) 對太空育種作物的刻板印象,其真正的目的,是通過選育、試種,最終培育出高產(chan) 、優(you) 質的農(nong) 作物新品種。因為(wei) 變異往往是隨機的,有可能是好的,也可能是差的,選育的過程一般要經過幾代的種植培育,要到多個(ge) 地方去試種,以確保某種優(you) 良性狀的穩定遺傳(chuan) 和表現,比如長得矮、抗倒伏,穗大、多產(chan) 等。而航天育種的終極目標,恐怕也不隻是著眼於(yu) 地球,將來要建設會(hui) 飛的農(nong) 場!

那自然也就離不開在會(hui) 飛的農(nong) 場裏種菜種糧。太空種植的好處顯而易見,首先就是食物來源。能帶上天的載荷重量畢竟有限,既要攜帶必須的儀(yi) 器設備還要考慮發射成本和性價(jia) 比,肯定無法攜帶無限多的食物,即使帶的夠多,在長期的太空旅行甚至是基地建設中,也會(hui) 因為(wei) 儲(chu) 存時間過長,食物口感和營養(yang) 價(jia) 值不斷下降,當然它們(men) 大部分本身就是罐裝或冷凍幹燥的食物,維生素也自然很少。所以在太空遨遊中,如果能吃上新鮮的蔬菜水果那實在是太幸福了!而種菜恰好可以滿足這些需求,可持續並且新鮮!

除了作為(wei) 食物,植物還可以製造氧氣,吸收二氧化碳,在太空中,這些和吃的重要性簡直不相上下,甚至更重要。我們(men) 知道綠色植物在光的照射下,可以將二氧化碳和水轉化為(wei) 有機物,並釋放氧氣,也就是光合作用,產(chan) 生的氧氣可以供航天員呼吸,吸收的二氧化碳也減輕了通過材料吸附降低艙內(nei) 二氧化碳濃度的壓力,真是一舉(ju) 多得!並且,鮮活的生命在航天員的精心培育下逐漸發芽、成長、結果,這是一件多麽(me) 減壓治愈的事啊,對長期旅行在外,遠離地球母親(qin) 的航天員來說,真是個(ge) 不錯的差事!
而要在太空種出菜,還得具備幾個(ge) 植物生長發育的必備條件:光照、水分、空氣。
如何創造穩定且必要的光照?根據傳(chuan) 統手段,在封閉環境中模擬陽光並達到能刺激植物生長的條件,要使用600—1000瓦的燈泡,而這樣的設備和方式太耗電了,在太空中根本無法實現。隨著研究不斷推進,科學家發現,在進行光合作用時,並不是陽光中所有的光都對植物生長起到了必要作用,而其中的紅光和藍光則至為(wei) 重要,因此,低耗能、可調節光譜的LED燈是個(ge) 不錯的選擇,而由藍色、紅色、綠色的LED發光二極管,以適當比例規律排列組成的光源,可以說是一個(ge) 完美的太空種植“小太陽”了。為(wei) 什麽(me) 還有綠光?加入綠光是為(wei) 了讓視覺效果更好,紅、藍、綠組成的粉色,更利於(yu) 觀察植物的生長,而且據說,綠光可以讓植物果實長得更好看,賣相好了食欲也更好。

微重力環境下,如何將水分精準送達植物根部,保障獲取充足水分的同時又不至於(yu) 泡爛了呢?科學家也研究出一些水培方法,為(wei) 植物根區提供水和空氣,幫助它們(men) 生長。看看咱們(men) 國家的種植經驗,是選取了蛭石作為(wei) 栽培基質。蛭石是一種礦物質,它的吸水性非常好,水分在其中的傳(chuan) 導很均勻,受重力的影響很小,用它來替代植物在地麵生長時的土壤,按需向其中注入水分、養(yang) 分和空氣,來保障植物的茁壯生長。並且,蛭石密度小,質量輕,可以輕鬆帶上天。
可見,種菜對於(yu) 未來長期的太空載人活動、深空探測來說都是一項必不可少的技能,也需要更多的研究和實驗,更準確的掌握植物在太空生長的規律,模擬和建設更適於(yu) 植物生長的太空環境,才能在太空艙、空間站甚至是月球基地、火星基地,種出更多種類和數量的植物,實現真正的可持續!
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