太空種植難在哪

林琳

美國國家航空航天局的雷·惠勒博士與電影《火星救援》中的馬克·沃特尼有個共同之處——他們都是植物學家。但僅限于此，因為沃特尼是個滯留在火星上的電影角色，而惠勒則是現實中肯尼迪太空中心領導“探索性研究與技術項目”高級生命支撐技術課題組的植物生理學家。

土豆是種植首選

什么農作物可以種植在太空中或者其他星球上？惠勒的觀點是，土豆、紅薯、小麥和大豆都是很好的選擇，因為它們提供了大量的碳水化合物，而大豆還是很好的蛋白質來源。

拿土豆來說，它是塊莖植物，這意味著可以在地下存儲。惠勒說，土豆在獲得等量陽光的時候，能夠產出兩倍于其他作物的食物產量。

惠勒花了很長時間研究種植土豆的不同方法，很多研究在上世紀80年代后期已經應用于美國佛羅里達州卡納維拉爾角空軍基地。惠勒的實驗室于2003年遷往“太空生命科學實驗室”，其中很重要的部分也于2014年遷往“太空站處理設施”，并成為肯尼迪探索性研究與技術項目局的組成部分。

水是寶貴的資源

在電影里，宇航員選擇使用風化層或者火星土壤來種植農作物。而在現實中，火星土壤基本是破碎的巖石，缺乏維持農作物生長的大部分養分。

肯尼迪探索性研究與技術項目高級工程師鮑勃·穆勒說：“最近發現的火星水是一個重大進展。火星水或能被用于動力推進劑、維持人類生命和植物生長等方面。”但同時，穆勒也指出，這種水并不純凈，含有很多其他成分，高氯酸鹽和其他雜質必須在使用前被清除或過濾掉才行。穆勒說：“畢竟在火星上種植不是一件小事。”

植物生長需光線

惠勒說：“火星有大量的沙塵暴，阻礙了大部分的光線，這一點必須考慮進去，尤其是在考慮利用光伏發電系統的時候。”

這也是卡西尼號、伽利略號和新視野號等深空探測器和太空船不適用光伏發電系統的原因。正如電影中所展現的那樣，他們利用放射性熱發電機產生熱量轉化為電能。

肯尼迪航天中心的植物學家還第一次使用了垂直農場，用水資源和LED光給植物托盤分層。現在，這項技術在日本、韓國和中國以及北美洲的農業中都有應用。

回收機制好處多

在太空中或者其他星球上種植作物，除了提供食物以外，還有其他好處。植物可以提供氧氣并清除空氣中的二氧化碳。

惠勒提醒，如果使用方式正確，它們還可以幫助處理廢水。聽起來很奇怪，利用廢水甚至尿液，還可以為植物提供養分。在空間站，美國宇航員利用環境控制和生命支持系統回收廢水及尿液。

《火星救援》電影中在火星上種植土豆的想法并非空穴來風，大量研究表明了其可行性。人們希望，在未來的幾十年中，火星種植能獲得蓬勃發展，以解決人類目前飛往火星面臨的真正挑戰。