美打造“太空农场” 未来火星上或将花果飘香

一直以来，国际空间站上宇航员吃的主要是脱水、冷冻干燥的食物，这些食物不仅味道不敢恭维，且运送成本极为高昂。“肉疼”又体恤民情的美国国家航空航天局(NASA)开始尝试在太空种植蔬菜，终于在2015年8月让宇航员首次吃到了生长在国际空间站的新鲜生菜。

这是NASA“蔬菜生产系统(Veggie)”的成果，尝到“甜头”的NASA近日将该实验升级到“高级植物栖息地(APH)”系统，希望借此一方面为宇航员提供更多美味蔬菜;另一方面更进一步研究植物在外星环境下的生长情况，为更漫长而艰辛的火星之旅做准备。

在火星种出新鲜生菜

由于NASA在太阳系空间走得越来越远，滞留时间越来越长(尤其是漫长且雄心勃勃的火星之旅)，宇航员在太空中种植蔬菜的能力变得日益重要，在太空环境种植植物也成为NASA一直以来的优先发展目标，如果成功，将能省下一大笔经费。

国际太空站自2015年5月起开始Veggie实验，当年8月，4名宇航员就培育出了完全在太空中生长的生菜并进行了食用，这宣告了人类可以在微重力环境下培养出蔬菜，对人类进军宇宙具有突破性的意义。

而且，令人惊讶的是，这些生菜的根并不像人们想象的那样随意乱伸，而是有规律地向特定方向生长，这一点应该得益于生物基因工程取得的突破。

让宇航员的菜单更丰富

Veggie系统的成功给了科学家极大的鼓舞，他们更进一步提出了APH项目。

据美国消息，近日，一架“大力神5(Atlas V)”号火箭从美国卡纳维拉尔角空军基地发射升空，火箭上搭载有给国际空间站的供给和科学设备，其中就包括一款迷你冰箱大小的实验设施——APH系统。NASA希望能借助这一平台，在国际空间站上培育出更多蔬菜和其他植物，丰富宇航员的菜谱。

与Veggie系统相比，APH项目使宇航员能更好地控制培育室内的内部环境，包括氧气和营养物水平，甚至可测量植物个体叶片的温度。APH为植物配备了更为明亮的LED灯，包括能发出白光和紫外线的发光二极管，其产出可能是Veggie系统的4倍。

卫斯理大学植物学教授克里斯·沃尔弗顿表示，类似APH这样的实验将成为重要的测试场，开发最适合在外星培育蔬菜的技术。他目前已获得NASA资助，正在对国际空间站上的植物重力感应进行深入研究。

沃尔弗顿接受采访时表示：“宇航员维持基本生活所需的食物可以从地球上带往国际空间站或其他地方;但植物，尤其是绿叶蔬菜，富含各种微生物和微量元素，对宇航员保持健康非常重要。”

APH为火星旅行做准备

当然，APH项目并不只是为了丰富宇航员的餐桌。这一系统配备有很多传感器和照相机，主要目的是监测植物的生长情况，并提供关于植物如何适应非陆生环境的信息。科学家认为，微重力、辐射以及其他太空因素可能会以意想不到的方式影响有机物的生长，他们希望获得更多此方面的信息。

沃尔弗顿解释称：“在微重力环境培育植物遇到的一个主要问题与水的分布有关。在微重力环境下，水一般容易形成水滴而非流过生长基座。当这些液滴在植物组织周围形成时，可能会影响局部的‘水流情况’，让植物无法有效地呼吸氧气。”

在第一期实验“植物栖息地1(PH1)”中，科学家们选择拟南芥和矮杆小麦这两种不同植物的种子来测试新设备的性能。如果一切按计划进行，拟南芥将成为第一期实验的主要农作物。

维拉诺瓦大学的爱德华·吉南表示，科学家最终希望宇航员能借助APH系统和其他类似系统，确定植物在非地球环境下生长的可行性，种植出更大且营养更丰富的植物，最终为火星探测计划做好准备。

吉恩对此解释说：“火星上的光照只有地球上的50%，缺少光照且不友好的火星土壤对蔬菜种植提出了更大的挑战，但没有此类实验，我们无法知道地球上的蔬菜对火星环境的反应。在国际空间站上进行的APH实验有望让我们发现那些最适合在外星环境种植的植物和蔬菜。”

据报道，APH实验项目经理布莱恩·奥纳特也认为：“科学家可借助在太空培育和种植蔬菜，了解更多有价值的信息，从而能在地球轨道之外甚至前往火星的旅程中种植出更多食物。”