太空花园,可以“喂养”月球上的宇航员?!
太空特可?天啊!宇航员梅根·麦克阿瑟,分享了这张她用空间站太空花园种植的辣椒做的塔可。
(图片来源:NASA/ Megan McArthur)
美国宇航局的阿尔特弥斯1号发射,比以往任何时候都更深入,在太空中停留更长时间的突破。
未来的阿尔忒弥斯任务计划将人类带到月球,最终便是火星——这将是一次为期三年的往返旅行。
但是宇航员吃什么呢?
一个人能承受的蛋白质和维生素是有限的,而且只能维持区区几年。
植物是地球上生命的基础,它们具有将光、水和二氧化碳转化为食物的惊人能力。
因此,“太空花园”成了支持人类在太空生活的合理解决方案。
面临挑战?
在此之前,宇航员已经吃过国际空间站上种植的太空萝卜、辣椒和生菜啦。
在微重力环境下,种植新鲜蔬菜有助于当然健康和心态,但要让太空花园普及还面临许多挑战。
太空环境富含二氧化碳,暴露在潜在有害的太阳辐射下;
它们还缺乏土壤微生物,那么改变重力,就需要使用回收的高盐水。
因此,为了让植物在太空中“茁壮成长”,提供全方位营养,需要重新设计。
来自太空花园的新鲜食物
吃了几个月的冷冻干燥或预先包装的太空食品后,想象一下,你去了太空花园,采摘一个多汁的西红柿和酸爽的辣椒来添加到你的塔可卷中!
新鲜农产品,是改善宇航员健康、提供必需维生素和矿物质、增加多样性和风味的好方法。
食物的品种和味道很重要,因为低重力环境必然会影响我们的味觉和嗅觉。
可再生的新鲜食物来源,可以帮助宇航员避免食物“疲劳”、营养不良和体重问题,对未来的长期太空任务功不可没。
宇航员们已经成功地在国际空间站上种植了辣椒。
(图片来源NASA Johnson/ CC BY-NC-ND)
如何种植太空花园
目前,宇航员在装有低能量LED灯的封闭盒子里种植太空植物,
多孔的粘土“土壤”中,水、营养物质和氧气供应到了根部,
高科技传感器和摄像头会跟踪植物的健康状况。
植物并未在盒子里生长,也没有利用能力为光线、温度和疾病的变化做好准备,从而限制了部分生长潜力。
因此,我们有很大的机会调整植物基因,生产出生长更快的“即摘即吃”粮食作物,如番茄、胡萝卜、菠菜和草莓。
这些作物,在封闭、可控的环境中,能够发挥最大潜力。
宇航员成功地在国际空间站上种植了萝卜,为太空园艺实验提供了进一步的数据。
(图片来源:NASA Johnson/ CC BY-NC-ND)
一个可持续的太空工厂的未来
未来的太空植物生长系统,必然需要完全可持续。
这意味着在空间站或月球火星基地,会与所有其他系统一起工作,旨在回收水和营养物质。
所有的植物都会变成食物、堆肥和有用的产品,比如燃料和塑料。
当然,包括尿液在内的人类排泄物,为植物提供了营养来源,也需要能够应对这种“咸水供应”。
然而,有一种植物可能特别适合这项任务。
它可能在超市里买不到,但这种生长迅速的植物,在所有的太空花园中可能都有。
这要归功于它能够在循环水中茁壮成长,整个植物都可以食用零废物品,浮萍的重量在两天内可以翻一番。
它富含蛋白质、营养物质、抗氧化剂和维生素,仅仅只有少数必需元素(如维生素B12/D)缺失,但仍然可以使其成为完整人体营养的可靠基础来源。
对科学家来说,解决方案之一是利用基因组编辑、基因调控和分析营养物质的最新技术,达成进步。
因此,他们可以适应浮萍和其他植物的最佳生长,最小的浪费和完整的营养。
利用这些方法,科学家们可以开发出新的植物,它们的蛋白质可以完美平衡地供人类消化和使用。
它们还可以产生健康的植物油来增加能量,并产生可溶性纤维,改善肠道和心血管健康。
创新!带回地球!!
探索太空的努力,为我们带来了日常生活的成千上万的创新。
我们可以预判到,支持人类在太空中蓬勃发展,新发明将为地球带来多种和基本的可持续性利益,包括按需供应营养和生物材料,包括植物生物学家、工程师、食品化学家、心理学家、感官专家、营养学家、伦理学家和法律专家,等等等等全球专家正朝着这些目标共同努力。
人类成就的一个新领域正在地平线上出现。
不久之后,人类不仅会满怀好奇地仰望夜空,还会前往地球大气层之外的目的地,在地球和地球以外种下了一种新的生活方式的种子。
总结:太空花园,将使宇航员能够在月球和火星种植食物。
BY:EarthSky Voicesand
FY:Alina Zhu
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