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看到“神舟十三號”飛船帶著三位航天員進入中國空間站，開啟奇妙的太空生活，很多小讀者不禁會問：他們在天上吃什么呢？

其實，中國空間站里的食物還是很豐富的，比如魚香肉絲、宮保雞丁、紅燒肉等，速食又美味?？煽偝赃@種速食終究不是長久之計，隨著人類在地外星球不斷“開疆拓土”，“如何在太空種菜”變得越來越重要。

為什么要種菜？

既然空間站有那么多好吃的，為什么還要在太空種菜呢？

最大的問題是運輸成本。目前，國際空間站每人每天要消耗1.8千克的食物和包裝，如果一個4～5人小分隊要去火星探索三年（目前的火星單程飛行大約需要半年以上），就要將近10噸的食物，會給飛行帶來很大的負擔。

其次是食物的保質(zhì)期。假設的三年火星探索要求食物保質(zhì)期至少在三年以上，而隨著時間流逝，食物的質(zhì)量與口感都會快速下降——也許第一年味道還不錯，但第三年吃起來就不對勁了。

將太空食品在22℃環(huán)境下保存五年，每年檢測其營養(yǎng)成分都會發(fā)生變化：在第一年中，大多數(shù)食物的維生素A、維生素C、葉酸、硫胺素都會大量降解。如果不盡快解決這個問題，百年前水手們得的壞血病就可能在未來的航天員身上重現(xiàn)——航海時代的壞血病，就是因為長時間出海無法吃到水果蔬菜造成的。

除了食物補給，太空種菜其實也是構建人造生態(tài)系統(tǒng)的重要一環(huán)：植物種植可以幫助回收廢水、制造氧氣、凈化空氣，等等。

在太空種菜很難

如果真的要在太空種菜，還是有不小的困難。

最直接的一點就是太空的失重環(huán)境?；鹦巧现亓χ挥械厍虻牟坏饺种唬虑?、空間站的重力會更小，這也導致生長激素的分布、植物生長的方向都會有所改變。

比如在太空軌道和地球上分別種植擬南芥，就會發(fā)現(xiàn)太空中植物生長更慢，根部細胞更小。同時，根部生長還有一種獨特的波動，根更短，形態(tài)也更“扭曲”。

同時，太空中持續(xù)存在的輻射還可能造成植物的DNA突變，這些突變可能對植物的萌芽、生長或繁殖產(chǎn)生影響。

此外，地球上培育農(nóng)作物需要的陽光、水分、土壤、肥料，在太空培育中也一個不能少。陽光可以用人造光源代替，水分可以使用太空艙的水循環(huán)系統(tǒng)，而土壤就成了最關鍵的問題。

雖然火星土壤中含有絕大部分植物所需要的物質(zhì)，但是缺乏植物必需的活性氮，需要加入固氮細菌來輔助植物生長。否則，植物難以開花結(jié)果。

科學家在種菜上各顯神通為了克服太空種菜的困難，各國科學家們可謂是“八仙過海，各顯神通”。

早在1971年，蘇聯(lián)就開始嘗試在太空中種植小麥、蘿卜和洋蔥。經(jīng)過幾十年的嘗試，美國、俄羅斯的科學家已經(jīng)實現(xiàn)小麥、油菜、豌豆等多種植物的太空栽培。如今，國際空間站已經(jīng)種植了生菜、大白菜等作物，宇航員品嘗了這些太空蔬菜，認為“味道不一般”。

而中國自己的空間實驗室，也在嘗試著蔬菜的種植。2016年發(fā)射的“天宮二號”空間實驗室里，就種植了生菜。通過各項檢測，科學家發(fā)現(xiàn)，優(yōu)化了澆灌方式和肥料后，“天宮二號”里的生菜長得甚至比地球上的還好一些。2019年，研究者又在“天宮二號”上種下了擬南芥和水稻，來探究太空環(huán)境對作物生長的影響。

未來的太空農(nóng)場那如何構建完整的生態(tài)系統(tǒng)，讓未來的太空旅行可以實現(xiàn)自主供給氧氣、水和食物呢？這也是未來太空農(nóng)場的構想。

事實上，早在20世紀六七十年代，研究者就開始嘗試搭建這種“人造生物圈”，可惜都以失敗告終。所以，科學家退而求其次：構建了一個與外界有一定關聯(lián)的系統(tǒng)（比如電力、能源等），也就是目前國際空間站正在使用的受控生態(tài)生命支持系統(tǒng)（簡稱CELSS）。

這個系統(tǒng)要求植物可以產(chǎn)生足夠的氧氣，同時這些植物還要滿足人們在太空中的日常食物需求，并能利用人們產(chǎn)生的尿液、糞便等廢棄物。

北京航空航天大學的劉紅教授團隊就曾搭建了受控生態(tài)生命支持系統(tǒng)——“月宮一號”。在2017年至2018年，八名志愿者依次進入“月宮一號”，生存了370多天，實現(xiàn)了世界上時間最長的密閉生存實驗紀錄。這為未來的探月基地搭建，提供了極佳模板。

也許再過幾年，科幻作品里的太空基地，就要在科學家們的努力下，變成現(xiàn)實啦！

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