章江
NASA火星科學(xué)實(shí)驗(yàn)室正在試驗(yàn)在飛船和火星營地種植作物,以便在漫長的航程中為宇航員提供均衡的膳食營養(yǎng),目前他們成功種植的作物已有23種。
或許在《火星救援》里,給觀眾留下最深印象的橋段并非其他,而是沃特尼在不毛之地的火星上種植土豆的情景。
雖然有不少科學(xué)愛好者質(zhì)疑這段情節(jié)的真?zhèn)巍幻参飳W(xué)家是否有足夠的知識儲備,以滿足他在火星上種植土豆的需要?但對于電影這樣不太靠譜的設(shè)定,我們不妨一笑置之,畢竟NASA可真的在研究如何在火星上種東西,而且對象還不止土豆一種,胡蘿卜、蘑菇、洋蔥、豌豆、花生、毛豆、紅薯,甚至草莓,都有可能在未來出現(xiàn)在火星上。而且,在如今的國際空間站中,類似種植食物和循環(huán)利用水的生命支持系統(tǒng)已具雛形。
太空生菜的第一次
2015年10月8日,NASA公布了《NASA的火星之旅:開拓太空探索下一步》規(guī)劃,目前,其第一階段“依賴地球”工作已經(jīng)展開。
早在2014年5月,在國際空間站執(zhí)行第39次考察任務(wù)的NASA宇航員兼隨機(jī)工程師史蒂夫·斯旺森,就激活了用于“素食者”(Veggie)實(shí)驗(yàn)的第一個“蔬菜盒子”內(nèi)的生菜種子。經(jīng)過精心照料,適時澆灌,他于33天后喜獲豐收。不過按照計劃,宇航員并沒有食用這些生菜,它們于當(dāng)年被送回地球,并在佛羅里達(dá)州肯尼迪航天中心接受了食品安全分析。
2015年7月8日,在空間站執(zhí)行第44次考察任務(wù)的NASA宇航員謝爾·林德格倫,把用于Veggie實(shí)驗(yàn)的第二個“蔬菜盒子”內(nèi)的生菜種子激活了。每一個“蔬菜盒子”重約7千克,可以折疊、也可以拉伸。蔬菜種子則被撒放在用于生根發(fā)芽的墊層上,墊層由土壤和化肥組成,而且由于在太空中不能給蔬菜澆水,設(shè)計人員還在墊層底部裝配了特殊的澆灌系統(tǒng)。此外,“蔬菜盒子”還安裝了紅綠藍(lán)三色LED燈來促進(jìn)蔬菜成長。33天后,蔬菜再次生長成熟,林德格倫和NASA宇航員斯科特·凱利,以及日本宇航探索局(JAXA)航天員油井龜美有幸首次品嘗了剛剛采摘的太空生菜。
NASA發(fā)布聲明表示,在NASA宇航員的菜單上,這是第一次正式出現(xiàn)在微重力環(huán)境下種植的新鮮食物。
種完蔬菜再種花
前文提到的這項實(shí)驗(yàn)被官方稱為“蔬菜一號”(Veg-01),NASA親切地將實(shí)驗(yàn)中的植物種植系統(tǒng)稱為Veggie。這項實(shí)驗(yàn)旨在研究植物在微重力環(huán)境下的生長狀況,繼而改進(jìn)在太空軌道上種植作物的方法。
試驗(yàn)中,生菜種子由“龍?zhí)枴庇钪尕涍\(yùn)飛船送入國際空間站,通過麥迪遜軌道科技公司與肯尼迪航天中心合作開發(fā)的Veggie系統(tǒng)培育。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,培育同量生菜使用的能量比傳統(tǒng)的植物照明系統(tǒng)要少60%。
如果宇航員離開地球后,能夠依靠簡陋的自然條件,自己種植植物,那么在持續(xù)數(shù)月甚至數(shù)年的深太空探測任務(wù)中,他們就會具備更強(qiáng)的生存能力??茖W(xué)家認(rèn)為,這一口舌尖上的味道非同尋常,是人類向火星探測邁出的重要一步。
就在不久前,NASA還宣布了正式啟動在國際空間站Veggie生長系統(tǒng)種植花卉的計劃,我們極有可能在2017年見到“太空花”的盛開。這是繼空間站成功種植生菜后的又一個重大項目,對于在太空種植植物有著重要的意義。與種植蔬菜相比,種植花卉要困難得多,畢竟花卉對于光照和其他環(huán)境條件有著更嚴(yán)苛的要求。
肯尼迪航天中心Veggie項目經(jīng)理特倫特·史密斯介紹道:“根據(jù)計劃,我們將于2017年在空間站種植西紅柿,這個項目將為我們研究在太空中如何培養(yǎng)開花植物提供重要的數(shù)據(jù),并以此了解花粉是否會對宇航員的情緒產(chǎn)生影響。此外,我們還會在太空中種植百日菊,以了解花卉在Veggie系統(tǒng)里的生長情況?!?/p>
不做太空魯濱遜
其實(shí)身處國際空間站的宇航員,都能定期接收到來自地球的新鮮水果和補(bǔ)給,而且每次都能將它們迅速消滅。由此可見,宇航員對新鮮蔬果的巨大渴求。他們一般都要依賴能夠承受太空嚴(yán)苛環(huán)境的包裝食品生活,寶貴的新鮮食物不僅能勾起他們的食欲,也更有益于他們的身體健康。比如西紅柿和生菜就能給身體提供抗氧化物,并有一定的抗輻射作用。
據(jù)宇航員反映,他們的味覺會在太空中發(fā)生巨大的變化,特別是身體適應(yīng)全新重力狀態(tài)的最初幾天。加拿大宇航員克里斯·哈德菲爾德曾解釋說,由于在太空中血液會流向頭部而非下肢,可致使鼻竇堵塞而抑制嗅覺和味覺,使人食而無味。因此,我們不難想象,當(dāng)已經(jīng)在空間站生活了135天的凱利和林德格倫等人,第一次食用了由NASA Veggie培育的新鮮生菜時的那種無與倫比的感覺。
不僅如此,NASA的生命保障研究員拉伊·惠勒還認(rèn)為,在太空中享用新鮮食物,還能喚起宇航員對地球非包裝食品的愉快記憶,能給他們帶來積極影響,讓枯燥孤獨(dú)的太空生活更加健康快樂。
“在Veggie實(shí)驗(yàn)的早期階段,這些植物就讓宇航員第一次在國際空間站有了家的感覺,這大大減少了他們‘與世隔絕的痛苦。宇航員把植物視為寵物,甚至某些人還把種植蔬菜當(dāng)成了一項業(yè)余愛好。這些改變,都讓他們排解了因長期‘禁錮而產(chǎn)生的心理壓力?!盢ASA航空科學(xué)家焦拉·馬薩不無感慨地說道。
讓我們飛得更遠(yuǎn)
民以食為天,不論心中的意志多么堅定,對于那些太空游子來說,新鮮食物的多樣性必不可少。Veggie種植系統(tǒng)對人類進(jìn)一步探索火星意義重大——人類離地球越遠(yuǎn),時間越長,就越需要具備種植可食用作物的能力,以及保持心理健康的能力。林德格倫表示:“能自己動手種植可食用的蔬菜,是人類向深空探索邁出的一大步。未來,在執(zhí)行可能出現(xiàn)的登陸火星任務(wù)途中,定期提供補(bǔ)給將變得近乎不可能,至少也是越來越困難。我們想要在遠(yuǎn)距離航行中生存下來,就必須能種出食物。”
宇航員越能脫離地球補(bǔ)給系統(tǒng)而獨(dú)立生存,就越能更加深入地進(jìn)行宇宙探索。在未來的長時間太空飛行中,農(nóng)作物種植將變得至關(guān)重要。倘若NASA能使Veggie種植系統(tǒng)不斷完善,那么它絕對有能力幫助我們擺脫再補(bǔ)給飛行的限制。那時,宇航員就像自帶菜園,可以在“孤立無援”中自力更生。