舌尖上的太空農場

尹懷勤

最近，在國際空間站執行任務的6名航天員顯示出了種菜方面的才能，他們在空間站種植的生菜喜獲豐收。美國東部時間8月10日上午11時15分，航天員首次品嘗了他們在太空種植的紫葉生菜，在空間站上從事了一年研究工作的凱利說：“味道好極了。”他一邊說著，一邊拿起小瓶的濃橄欖油和香醋倒在生菜葉子上調味，就像平常人們把番茄醬和芥末倒在熱狗上一樣。科學家把這一舌尖上的味道視為人類向火星發射載人飛船進行探測邁出的重要一步。

太空農場基地

國際空間站是目前長期載人飛行的唯一航天器。全站總質量約為400噸，桁架長108.4米，艙段長74米，增壓艙總容積1 202立方米。空間站在距離地面350～400千米高的軌道上運行，約92分鐘繞地球一圈。全站處于微重力、強輻射、交變磁場的太空環境中，艙內壓力和氣體成分雖與地面相同，艙外卻是高真空，與地面條件完全不同。在這種特殊的情況下種植農作物，要采取一些相應的科學措施。

國際空間站基本為人類提供了一個很好的微重力實驗場所。現在的國際空間站擁有美國的“命運號”、歐洲的“哥倫布號”、日本的“希望號”3個大型實驗艙。同時，3個節點艙也有一些任務機柜。此外，俄羅斯的“曙光號”和“星塵號”艙段也可以兼職做不少科學實驗。站上的多個實驗艙內，都按照微重力實驗的要求進行了設計，目的是盡量提供良好的微重力試驗環境。自2000年10月31日首次接納航天員進站工作以來，站上從未斷人居住，并開展了多種多樣的空間探測和科學實驗。其中科學實驗主要涉及空間微重力人體研究、微重力生物學、微重力物理學、空間天文學和對地觀測等研究工作。其中，微重力生物學研究包括微重力環境下植物、微生物、動物、生物工程和細胞生物學等研究方面。近年來，科學家們在國際空間站上進行了大量創造性的實驗，取得了輝煌的成果。味道好極了的紫葉生菜，是在站內長時間多次試種和不斷改進的基礎上獲得的一項成果。在太空特殊環境下取得這一收獲，其中的酸甜苦辣是生活在地面上的人們想象不到的。

嘗一片太空生菜

美國宇航局和其他機構在太空中試驗種植農作物已經幾十年，但種出的作物從沒有直接給航天員食用過，而是被送回地球進行檢測，并提出下一步的改進措施，不斷提高其產量和質量。如今，航天員們首次享受到了自己的勞動果實，自然是異常高興。凱利和謝爾·林德格倫在吃這種“令人驚訝”的蔬菜時頗為興奮，都在推特上曬圖，大贊太空生菜味道不一般，如同芝麻菜的香味。“這是個人的一小口，卻是人類的一片大葉子。”美國宇航局也在官網上評論說，“這讓我們距離飛向火星又近了一步。”研究星際航行的人們也都一致認為，這確實是在載人航天事業上取得的一項具有長遠意義的成就。

據美國宇航局官網報道，這些蔬菜生長在一個特殊的“蔬菜盒子”里，每個盒子重約7千克，可以折疊，也可以拉伸。航天員們先將蔬菜種子撒在由土壤和化肥組成的墊層上，讓種子生根發芽。由于在太空不能給蔬菜澆水，所以墊層底部設有特殊的灌溉系統。站上裝有多個“蔬菜盒子”，每個盒子還安裝了紅綠藍三色的LED燈來保障其光合作用的需要，促進蔬菜成長。

這些生菜的種子由“龍”號宇宙貨運飛船送入空間站，由軌道科技公司與肯尼迪航天中心合作開發的“素食者”植物種植系統培育。該套系統使用的能量比傳統的植物照明系統要少60%。這些種子在7月8日被空間站上的凱利“激活”后，共生長了33天。8月10日當天，林德格倫戴著藍手套，用鑷子從盒子里面收獲了這些生菜，并把菜葉放置在托盤上。他從溫室里拿出準備食用的生菜，仔細地用剪刀剪下可食用部分。不過由于剪下的部分還帶有一些雜質，因而林德格倫用檸檬酸對生菜進行了清洗和消毒。

太空農場作用大

目前航天員種植的蔬菜包括西紅柿、草莓等，但他們還將拓展范圍，種植各種各樣的蔬果。之所以要在空間站上種植蔬果，是因為這樣可以解決自己的飲食問題，同時也可以研究太空種植蔬菜的方法，這可不是單純的科研產品，種植出來后需要自己消化掉。但是在微重力環境下種植蔬果存在許多問題，比如空間輻射可造成蔬菜變異，結出和收獲的種子有好有壞，要在站上繼續種植讓其傳宗接代，必須選擇優良品種以保障不斷獲得豐收。另外，航天員們在太空中的免疫力會出現下降，需要蔬菜來補充營養物質，如果不是新鮮的蔬菜就無法起到類似的效果。同時，種植蔬菜時也會改善空間站內的二氧化碳水平，可以幫助空氣凈化器過濾空間站上的異味。美國宇航局研究未來生活及活動的首席科學家維勒說，紅生菜、西紅柿和藍莓這類含有抗氧化劑的食物將有可能改善航天員們的情緒，以及有效地抵御太空輻射。

美國宇航局網站稱：“這些‘太空生菜，航天員會吃一半，然后把其余一半留下冷凍，待返回地球后供科學家研究。”顯而易見，其目的就是要采取進一步的改善措施，以便在國際空間站上提高產量和擴大種植面積。如果現在開始著手種植，那么等到生菜實驗完全成功并制作成沙拉，可能還需要等上好幾年的時間，因此這項實驗必須堅持不懈地進行下去。這些實驗將為今后人類開展長距離太空探索提供準備。

在執行前往火星的任務旅途中，定期提供補給的可能性根本不存在。受到運載火箭推力和經濟性的限制，載人宇宙飛船前往火星需要耗時259天。即便是火箭技術不斷發展以后，用推力更大的火箭進行發射，載人宇宙飛船抵達火星也得6個多月。凱利表示，航天員們想要生存下來，就必須自己種出食物來，而這是往既定方向邁出的一大步。今后航天員們還會繼續在站上試種糧食作物，希望盡早獲得有效成果，能夠解決航天員登陸小行星和火星往返旅途中的主副食品的需要，還可以大大降低發射和運送費用，節約大量成本。

如果宇宙飛船中途種植的蔬菜和糧食能有剩余，夠航天員們在火星上停留期間食用，或者著陸艙登陸火星后其艙內環境仍可種植農作物和收獲主副食品，那就用不到另發貨運飛船抵達火星給航天員們提供專用食品了。目前，根據載人航天的需要，美俄等國正在致力于探索空間條件下植物的生長發育規律，使將來的載人宇宙飛船飛向火星時能夠解決航天員們的食品供應問題。這也就是說要將空間站變成未來的“會飛的農場”。