在宇宙里種菜有多難?在太空里當農夫是件倒霉差事。植物學家也是宇宙里的高危職業,密閉環境里的種植關乎食物供給、水氧循環、空間分配和成員的心理健康,還會因為各種稀奇古怪的理由而引發意外。那么,自制一份合格、適口、健康無毒的“太空口糧”,都需要注意什么?
植物的生物量90%來源于光合作用,但植物并不是吸收所有的光:它們更青睞可見光的藍色和紅色部分,比例超過60%。因此,適當比例的紅藍復合光就能滿足基本的生長需求。
傳統認為溫度和二氧化碳是影響植物產量和品質的關鍵,但調節光源效率更高。20世紀80年代后期,NASA(美國宇航局)首次采用LED充當光源。他們在第一批測試中用紅色LED照射小麥,但長出的麥子細得離譜,而且像漂白了一樣。后來實驗發現,添加藍光可以糾正這個問題,綠光雖然沒什么用,但能保證蔬菜賣相良好。如今,世界上多數植物工廠都采用紅、藍、綠三色LED照明,其復合光線呈淡粉色。
科學家預見了無土栽培(又稱水培)的未來,國際空間站的宇航員將塞滿粒狀基質的“枕頭”浸滿培養液,解決失重或微重力環境下液體流動的問題,中國南極科考站曾經成功水培辣椒,中科生物植物工廠80%的模組都被水培生菜、白菜和冰菜占領,它們生長周期短,最快20天收獲,是傳統栽培法耗時的一半,干凈到可以揪下來生吃。
對于太空栽培,很多人主張就地取材,將火星土壤改良為盆栽土,或者從地球帶土——現實中,荷蘭瓦赫寧根大學從NASA購買了一批模擬的火星和月球土壤。改良后,種出的胡蘿卜長勢良好。
二氧化碳成分是地外栽培一個容易被忽略的問題。研究表明,適量增加二氧化碳濃度,植物就會加強光合作用,光能利用率顯著提高。
國際空間站里的空氣成分接近地球,氧氣含量為20%~24%,大部分氮、甲烷、二氧化碳和氫氣占比極少,但0.4%的二氧化碳含量已接近地球平均水平的10倍。
傳統意義上的太空育種,是為了在地面種植出更好的作物,讓種子去太空溜達一圈,誘發基因變異。但很多科學家正在轉變思路,認為應該在地面上進行種子改良。
“為了太空的育種”,其終極目標是創造再生系統,在空間站、“太空殖民地”上持續種植作物。因此,經濟高效、出土即食的作物最受歡迎,萵苣類植物是首選。
摘自2018年6月《周末》

滅頂之災 蓋桂保

補氧 夏瑞中
摘自2018年《諷刺與幽默》