点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:什么样的植物能入选太空“菜园”
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

什么样的植物能入选太空“菜园”

来源:科技日报2021-12-03 09:40

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  近日,国际空间站女航天员梅根·麦克阿瑟吃上了“太空”辣椒。

  今年7月,这批辣椒开始在国际空间站内种植,最近迎来了丰收。麦克阿瑟把辣椒切碎制作了一个玉米卷饼,还在社交媒体上发布图文直呼“美味”。

  如何给长期驻留空间站的航天员提供新鲜食物,一直是令人头疼的问题。世界各国一直没有停下太空种植实验的脚步。据不完全统计,目前已经有包括辣椒、草莓等在内的上百种植物种子,被先后送入国际空间站进行培育。这其中,辣椒是太空种植实验中最受欢迎的食物之一。

  为什么辣椒如此受青睐?什么样的植物适合太空种植?太空种出来的食物有没有辐射,可以直接吃吗?对此,科技日报记者专访了“月宫一号”总设计师、北京航空航天大学教授刘红。

  挑选在太空种植的植物有讲究

  “辣椒的维生素C含量比较高,甜椒、水果椒、菜椒等,吃起来口感清新;辣椒会开花,观赏度也高,气味清爽。”刘红对记者说,除此之外,辣椒也比较适合在太空环境下种植,辣椒苗植株小,占空间少,枝丫较为坚挺,株型在微重力下支撑性较好。不仅如此,辣椒还比较“皮实”,抗逆性较好,容易成活。

  当然,除了辣椒,适合长期在太空种植的植物也不少。刘红指出,在太空培育植物对航天员进行生命保障,首先要计算人类在太空中对热量、维生素、微量元素等营养物质的总体需求,再计算哪些植物搭配在一起能够满足这些需求;其次,近地轨道空间站微重力环境下,应种植那些摘了就能吃的即食性果蔬,因为微重力条件下烹饪加工食物难度很大;此外,还要考虑植物的易栽培性、易管理性,以及单位体积、单位能耗产出率等。

  “具体来说,对于围绕建设月球、火星基地等开展的载人深空探测活动,要保证人的热量摄入,需种植如小麦、大豆等粮食作物;蔬菜要多样化,以满足人的生理和心理需求,可种植生菜、小白菜、小油菜、辣椒、茄子、西红柿等,黄瓜是爬藤类植物,很占空间,但是清脆爽口,如果种植需牢牢固定住,防止藤蔓飘满舱;水果的话,种植草莓就不错,占空间小、挂果多。”刘红说。

  60年世界载人航天史,数百位航天员进入过太空,航天员长期执行太空任务已成为大势所趋。其中最久的一次,当属俄罗斯航天员瓦列里·波利亚科夫,他在国际空间站连续驻留了437天。航天员在太空中的食物补给问题,一直是人们关注的焦点。

  “早期的太空食物像牙膏一样,蔬果、肉类全部加工成糊状,挤出来吃。后来发展成预加工的整块食物,可以辨认出食物种类。现在,地面上的食物基本都能带上太空,不过除了新鲜水果,其他食物都是预加工的压缩食品、罐头食品、包装食品,吃之前大多要先加热。”刘红介绍道。

  “只吃包装好的长期储存食物,时间久了难免乏味。对于时间更长或者距离更远的探测任务而言,携带太多的天然食物,可能就会坏掉,所以需要另外一种生命保障系统。”刘红解释道,人的生命保障就是保障人对氧气、水和食物等的需求,因此在太空种植物非常重要,可以一举三得。“植物光合作用消耗二氧化碳,产生氧气。航天员日常工作生活会产生很多废水,废水净化之后可以灌溉植物。植物的蒸腾作用将水蒸发到空气中,可以冷凝制成优质的空气冷凝水。这种水净化后自然清新安全,人的心理接受度也更高。”刘红说。

  给“太空植物”浇水是门大学问

  近地轨道太空环境的特点是微重力。“电梯下坠的那一刻,就接近微重力的状态。”刘红说,“太空微重力环境对植物栽培工艺的影响非常大。植物生长的必要条件有光、温、水、气、肥,而在太空中给植物供水就是一项巨大的挑战。”

  植物缺水时才需要供水,在太空中也是一样,可是把握浇水时机却是个技术活。“地面上可使用传感器检测土壤湿度,做到及时浇水;空间站受微重力影响,水珠会附着在传感器上,导致传感器失灵,明明基质已经缺水,传感器却可能还显示水分充足。”刘红介绍说,所以空间站浇水是先把水全部抽出来,然后进行气水分离,最后再把水打进基质,定时进行这一整套循环操作。“这就导致虽然植物培养箱种植面积不大,配套的水泵、阀门、管道等附属物却是一套庞大的装置。”

  “现在‘太空种菜’已经不是特别高技术、高难度的事了。太空种植除了供水比较麻烦,其余的光、温、气、肥都有较好的解决方案。”刘红指出,目前最重要的是系统地研究清楚太空中植物生长的科学规律。以小麦为例,它在太空种植的产量跟地面上有什么区别?在太空中进行光合作用产生氧气和吸收二氧化碳有怎样的规律?生成物质的营养成分跟地球上有什么差别?这些都是各国科学家迫切想要探寻的问题。

  据悉,上世纪70年代起,陆续有科学家和航天员尝试在空间站内种菜,但是由于各种原因,许多尝试都失败了。经过几十年的不懈努力,俄罗斯航天员于2003年第一次吃到了在太空种出来的生菜,国际空间站2016年培育出第一朵在太空盛开的百日菊。近年来,世界各国在空间站的几百次种植实验,为开辟“太空菜园”打下了坚实基础。

  太空出品果实外形口感与地球出品相似

  不过,也有网友表示担心,在太空种的菜会受到辐射影响吗?种出来的食物可以直接食用吗?

  “空间站舱室内的辐射在安全值以内,太空植物也是在满足植物生长条件下种植出来的,所以果实的颜色、外形、口感跟地球上没有本质差异。但茄果类蔬菜的维生素C含量会更高一些,可能是舱室辐射比地球上略高,刺激了植物合成更多的抗氧化物质。”刘红指出,事实上,太空的微重力环境和辐射环境对植物都会有影响,世界各国都还在进行持续研究。

  刘红指出,太空种植的食物都要采集样品。以青椒为例,其叶子、根部或者整棵植株会被冷冻起来,带回地面进行分析。美国国家航空航天局(NASA)曾将生菜带回地球,检测其是否有对人体健康有害的微生物,最后证明是安全的。

  那么,把种子带到太空直接种植,与将种子进行太空实验后带回地球种植,收获的食物有何不同?

  刘红解释道,太空诱变育种是把种子带到太空,让种子暴露在外太空宇宙射线之下。宇宙射线会把大多数种子“杀死”,极少数幸免于难的种子再被带回到地球种植。比如,我国嫦娥五号曾搭载一批种子“上天”,在“奔月之旅”归来后,一部分水稻、苜蓿和燕麦种子已经在实验室里出苗,对进一步的科学研究具有重要价值。不过,即使是“幸免于难”,这些种子其实大多数也已是“残疾”。其中只有极少数会产生人类希望看到的性状,比如曾经有“太空种子”长出了巨型南瓜。

  “太空舱内种出的植物则完全不同。空间站舱室内本身有很好的防护,所以不会导致植物产生变异。”刘红说。(唐 芳

[ 责编:蔡琳 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 梦想,飞越了大山

  • 大阪世博会中国国家馆日活动成功举行

独家策划

推荐阅读
防晒,究竟该如何掌握分寸,才能在抵御伤害与拥抱健康之间找到平衡点?
2025-07-11 09:58
生命只有一次,心脏健康不容忽视。唯有提高对心梗症状的警觉性,掌握正确的急救方法,才能为生命筑起一道坚实的“心”防线。
2025-07-11 09:58
晒后背是一种传统的养生方法,符合中医“冬病夏治”的理论,其核心在于借助盛夏充沛的自然阳气,通过阳光照射背部,来提升人体自身阳气。
2025-07-11 09:58
截至7月10日,我国“北气南下”能源大通道累计输气量突破1000亿立方米,安全平稳运行超2000天,标志着这条纵贯南北的能源大动脉在保障国家能源安全、推动绿色转型方面取得重大进展。
2025-07-11 04:55
从自然资源部新一轮找矿突破战略行动办公室了解到,今年上半年,全国新发现矿产地38处,同比增长31%;新发现矿产地中,大中型矿产地25处。
2025-07-11 04:10
时下,智能手机已成为人们获取信息、社交娱乐的重要工具。多学科专家指出,当我们刷手机出现注意力极度涣散、缺乏独立思考能力、情绪化反应严重、深度学习能力下降、空虚感增加等症状时,就表明我们的大脑正在被“腐蚀”。所谓的“脑腐”,即因长期暴露于碎片化信息而引发的认知衰退与脑功能损伤。
2025-07-11 04:10
由于肉眼很难发现水污染的情况,洪水之后饮水需要特别注意,避免直接饮用自来水、山泉水、河水、湖水等。肖丹提醒,如果不适症状较为严重,出现持续高热、剧烈呕吐、严重腹泻、脱水、意识障碍等,或皮肤干燥、眼窝凹陷、少尿等情况,应及时就医。
2025-07-10 09:34
国家自然科学基金委员会近日发布消息,自然科学基金委制定重大非共识项目试点实施方案,将在2025年启动资助试点。自然科学基金委作为我国资助基础研究的主渠道,制定了一系列创新举措。
2025-07-10 09:33
嫦娥六号月球样品的相关研究成果,引起了国际学术界的高度关注。这1935.3克宝贵的月壤,使得月球样品研究进入“嫦娥时代”,开启了人类认识月球的新纪元,也为中国月球研究走向世界前列奠定了基础。 一年来,中国科学家们已经利用嫦娥六号月球样品取得许多科学突破。
2025-07-10 09:32
2024年嫦娥六号任务首次从南极-艾特肯盆地内部采回月球样品,为揭示该区域物质成因提供了直接证据。综合元素和矿物组成分析,南极-艾特肯盆地镁环物质主要为斜长石(63%~67%)和低钙辉石(25%~27%)组成的亚铁苏长岩。
2025-07-10 09:32
7月9日,在北京航天城,神舟十九号航天员蔡旭哲(中)、宋令东(右)、王浩泽在记者见面会上敬礼致意。 在神舟十九号乘组中,航天员王浩泽也是一位90后,更成为首位进驻空间站的女航天飞行工程师。
2025-07-10 09:30
随着科技创新与产业创新深度融合,人工智能技术助力建材行业向更智能、更绿色、更高端方向变革。“通过数字化转型,建材企业可基本实现研发设计数字化、生产运营一体化、客户服务敏捷化,提升决策效率、协同能力和服务水平,快速提升生产力和核心竞争力。
2025-07-09 09:40
记者8日从湖南省自然资源厅获悉,通过创新地质找矿理论,经过长期勘探,湖南省郴州市临武县鸡脚山矿区已探获超大型蚀变花岗岩型锂矿床,共提交锂矿石量4.9亿吨,氧化锂资源量131万吨。
2025-07-09 09:39
根据国家卫生健康委8日晚间发布的通知,今后“颈深淋巴管/结—静脉吻合术”将不得应用于阿尔茨海默病治疗。“颈深淋巴管/结—静脉吻合术”是将颈部深层淋巴管或淋巴结与邻近的静脉进行吻合的手术,近年来部分医疗机构将其用于治疗阿尔茨海默病,引发争议。
2025-07-09 09:39
国家发展改革委、工业和信息化部、国家能源局日前发布《关于开展零碳园区建设的通知》。支持企业对标标杆水平和先进水平,实施节能降碳改造和用能设备更新,鼓励企业建设极致能效工厂、零碳工厂。
2025-07-09 09:37
近日,中国科学院近代物理研究所科研人员依托兰州重离子加速器冷却储存环,精确测量了极缺中子原子核硅-22的质量,实验发现硅-22的质子数14是一个新幻数。
2025-07-09 09:35
国家自然科学基金委员会7日发布消息,自然科学基金委近日制定重大非共识项目试点实施方案,将在2025年启动资助试点。
2025-07-08 09:20
近日,由农业农村部南京农业机械化研究所联合有关单位研制的全自动水稻覆膜插秧技术装备在江苏省靖江市投入使用,开启了我国水稻覆膜插秧新模式。
2025-07-08 09:11
日前,全球领先的720V高压固态钠盐电池,在位于内蒙古自治区鄂尔多斯市达拉特旗的建亨奥能科技有限公司正式量产,标志着中国成为全球第三个实现固态钠盐电池商用量产的国家。
2025-07-08 09:10
从国家自然科学基金委员会获悉,该委日前制定了重大非共识项目试点实施方案,将在2025年启动资助试点。
2025-07-08 05:05
加载更多