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美媒文章:NASA推出太空农场计划

  • 2022-03-06 10:38:05 来源:凤凰网

参考消息网3月6日报道美国《大众科学》月刊网站2月9日发表题为《NASA有太空农场大计划》的文章,作者系塔季扬娜·伍德尔。全文摘编如下:

在太空建一个菜园并非易事——但对宇航员来说,种植作物不仅仅是才艺,几乎是一个要求。

在国际空间站,培育植物的历史虽然短暂,但充满趣味。随着宇航员逐步向长期独立于地球的生活过渡,他们就更有必要具备在轨道上满足自己营养需求的能力。

美国国家航空航天局(NASA)在一份通过电子邮件发送的声明中说:“如今在空间站开展的小规模项目聚焦于进行与作物生长和表现相关的初级研究。这些项目将成为开发功能完备、可运行的作物生产系统的跳板,未来这种系统将陪伴宇航员。”

然而,目前在大规模生产太空作物方面所做的努力面临诸多挑战,包括成本高昂、物流困难和技术差距。瑞士《天文学与太空科学前沿》杂志2月4日刊登的一篇新文章主张,为了克服其中一些障碍,有必要在自动化、机器人甚至机器学习领域取得新进展。

预包装食物会随着时间流逝而变质,且从地球将任何物资送到潜在的月球或火星定居点可能耗时太久,因此更为可行的做法是投入人力物力实时保持乘组人员健康。

美国威斯康星大学麦迪逊分校植物学教授西蒙·吉尔罗伊说:“不断提供食物、氧气以及维持人类生存所需的一切东西,这样做代价太高昂,难度也很大。”

吉尔罗伊没有参与相关研究。他认为,对生物生存而言,太空是个“神奇”地方,这也是太空为研究植物和人类进化记录提供了大好机会的原因之一。

但在某种程度上,NASA对天体植物学——研究的是植物与太空环境如何相互作用——的浓厚兴趣也源于从海盗史汲取的经验教训。几个世纪前,当喜欢冒险的探险者在海上远航时,许多人会死于坏血病,即严重缺乏维生素C。

这种重要的维生素是能让人类保持健康的重要营养素。柑橘类水果富含维生素C。尽管宇航员可以每天服用维生素,而不用费尽周折种植来之不易的生菜,但植物除了带来营养上的好处,还大大有益于心理健康。

《天文学与太空科学前沿》杂志刊登的文章还指出,通过利用高光谱成像技术(一种能够从电磁波谱中各波段捕获和处理大量信息的技术),科学家可以开发一种精确的植物健康状况监测系统。该系统可以收集数据,通过自动监测植物健康状况,以及提醒宇航员注意早期的植物病害、干旱或微生物感染,来确保食品安全。

该系统的一个原型已在约翰·肯尼迪航天中心处于开发阶段。它还被用来创建一个植物图像数据库,供宇航员在确定植物刺激因素时参考。

NASA希望,这些系统以及类似系统未来将用于帮助训练可在国际空间站和“门户”空间站使用的人工智能算法。“门户”空间站是NASA阿耳忒弥斯登月计划的一部分,将是绕月飞行的一个前哨基地。但NASA说:“在我们可以确信我们派往火星的宇航员将拥有一个健康、功能完备的食物系统来陪伴他们度过旅程之前,还需要做更多的工作。”

NASA与美国农业部一道,目前还在研究如何利用微型菜苗。微型菜苗是富含营养的小型植物,可以方便地培育和食用,无需乘组人员投入过多精力。大量的太空作物研究项目也在进行中,包括“蔬菜生产系统”。这是国际空间站的一个菜园,宇航员借此来研究微重力对植物的影响。

另一个研究项目叫“高级植物培养环境”。这是一个全自动生长系统,用于收获作物,以及对作物进行实时研究。由于开展了这些项目以及类似项目,NASA已成为太空作物研究和解决方案的先驱。

一个最新的例子是“奥哈洛3”系统。这是一套作物生产设备原型机。该套设备将充当测试植物培育新技术的平台,可以测试先进的给水概念。这套设备还将让宇航员可以采摘和食用各种“沙拉类作物”。

吉尔罗伊说,尽管如此,要让在太空中大规模种植作物成为现实尚需时日。但是,接下来几十年的太空作物项目将为子孙后代的顺利发展奠定基础。

研究人员在约翰·肯尼迪航天中心空间站处理设施的蔬菜实验室工作。(美国国家航空航天局网站)

标签: nasa 国际空间站

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