太空农场

作者: 沈羡云

来源: 百科知识

发布日期: 2017-03-03

本文介绍了人类在太空建立农场的梦想及其初步实现,重点描述了名为“Veggie”的植物生长系统在国际空间站上的应用,以及航天员种植和食用太空生菜和百日菊的实验过程。这些实验为未来太空旅行中的食物供给问题提供了重要数据,同时也展示了太空农场在缓解航天员身心压力方面的潜力。

人类从掌握了空间技术开始就拥有一个梦想,在长期飞行的空间站和太空城中建立“太空农场”,在月球和火星居住地建立室内的“宇宙农业基地”。现在,“太空农场”的梦想要实现了。一个名为“Veggie”的装置被送入国际空间站,航天员利用这个装置将进行一系列“太空农场”的雏形实验,生产出可食用的蔬菜。

Veggie是一个在国际空间站上可种植多种植物的植物生长系统,该设备重7.2千克。

从外表看,它好像很简单,就像我们在阳台上种植花和蔬菜的“盒子”,实际上却是一个复杂的设备。它可以折叠、也可以拉伸,上面是一个透明的聚四氟乙烯盖,可以允许航天员观察植物的生长。它是目前国际空间站上用于植物生长的最大体积系统,在上面可以进行先前实验中不能生长的、更大植物的研究。该系统吸收115瓦特的峰值功率,它有可调节波长、光水平和日夜循环的红、绿、蓝三色LED灯,以支持植物生长的需要。

热控制是由空间站舱内系统提供,二氧化碳是来自于国际空间站上的环境空气。Veggie里面还有测量温度、湿度和二氧化碳压力的传感器和照相设备。最主要的是一个种植枕,它像人睡觉的枕头,里面有供植物生长的“土壤”,植物的种子就放在种植枕里面。种植枕里的“土壤”,可根据不同的研究目的,选用不同的培养基。

在Veggie上可进行一系列实验,为了实现“太空农场”的目的,首先要了解植物应该种植在什么样的培养基上才会生长得更好?种出的食物有没有微生物的感染?航天员是否可以生吃?所以,Veggie上进行的第一个实验就是种植生菜和百日菊,其得出的结果可以为今后实验生长介质和肥料、植物物种、材料和方案的选择奠定基础。

航天员选择种植红色萝蔓生菜的原因是它是一种比较容易“养活”的蔬菜,生长周期较短,一旦种植,30天后就能成熟到可以食用。33天后,第一批太空生菜成熟了。航天员收获自己种植的蔬菜,但没有吃掉它,因为第一批生菜将返回地球。它将通过详细的实验室分析,以确定微生物水平是否超标。只有在确定没有毒物质积累在植物中,航天员才能食用它。为此,一些植物种植枕和水样品被放置在空间站实验室的冷冻箱中,带回地面。

测试的结果证明,实验样品处于低微生物水平,专家认为如果飞行中用纸巾进行预防性消毒,航天员是可以生吃这些生菜的。

在太空中种花,听起来好像不可思议。但在国际空间站飞行1年的太空人凯利完成创举,成功在国际空间站种出宇宙中的第一朵花。这是一棵橙色的百日菊,长出13片花瓣,颜色鲜艳,为国际空间站添上一股生气。这朵空间站百日菊颜色、外形与地球上的差异不大,生长周期在60~80天之间。

百日菊对环境条件和光线条件更为敏感,种植起来更为困难,因此这次成功意义更为重大。这项实验将有利于美国国家航空航天局解决太空远航食物的供给问题。

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