太空是地球大气层以外的宇宙空间,大气层空间以外的整个空间。
人类对外星球的好奇之心始终绵延不绝,但食物供给一直是困扰人类外星迁移计划的难题。科学家们设计的“太空暖棚”,有望实现在月球上种植蔬菜的梦想。
孙行之
人们最常吃的又具有一定适应力的蔬果,比如辣椒和番茄,以及生长周期较短的莴苣,都有可能成为首批到外星生存的“急先锋”
1969年,当阿姆斯特朗向月球跨出那具有划时代意义的一小步时,人们向其他行星迁移的梦想就曾一度高涨。在月球和火星上游玩、生活、繁衍——这一切在公众眼中一下子变得可望又可及起来。然而,当热潮渐渐退去,外星探索的步伐随之放慢。人类在月球上留下的最近一次足迹也已是26年前的事情了。
不过,2004年以后,随着NASA(美国国家航天局)的一系列计划进入公众视野,人们对外星球生活的好奇重新回归。那一年,NASA推出了在2020年实现自由往返于月球与地球的计划。2006年, NASA又宣称将在2024年为人们向外星球迁移打前哨……
带有长期性和持续性的外星迁移计划对世界航空航天领域提出了全新的挑战,其中之一便是食物的供给。现在,宇航员依靠定期往返于地球与空间站来获取食物。“对于短期的太空考察来说,这种方式没有什么问题,但要实现长期居住,这样运作的成本实在太高。”肯尼迪航天中心(Kennedy Space Center)的威尔(Raymond Wheeler)说。目前人们能够想到的唯一解决办法是——在太空种植农作物,以实现人们在外星球的自给自足。
威尔将太空种植计划的发展视为人类实现太空自给自足的步骤之一。“这是一个循序渐进的过程。”他说,“应该在火星或月球上种植一些蔬果,并在后续过程中不断扩大种植的品类。”
毫无疑问,外星球的生存环境是迥异于地球的。所幸的是,一系列研究表明:很多植物具有惊人的适应能力。就克服“失重”而言,在地球上,植物因为重力才能够安然扎根于土壤。然而,在失重情况下,光线也可以用以引导植物的生长方向,以便它们仍能够用根系从土壤中汲取营养。另外,许多植物可以在低气压条件下较为健康地生长。这个结论意味着人们可以不用费力地维持“太空暖棚”中的氧和二氧化碳含量与外界环境的差值。同时,由于“太空暖棚”的结构性需要减少,人们便不必运送预期的大量建筑材料。土壤的缺乏同样不是问题,现在超市中供应的一部分蔬菜已经采用了无土栽培的方法,这种种植方式在外太空同样有效。一些科学家甚至提出,月球和火星上松散的岩石表皮土也可作为培植农作物的“土壤”,而一些必需的营养物可以由地球运送过去。
人们最常吃的又具有一定适应力的蔬果,比如辣椒和番茄,以及生长周期较短的莴苣,都有可能成为首批到外星生存的“急先锋”。对于农作物的选择,威尔非常审慎。“因为这和种植方法一样,极为重要。”他说,“最先种植的应该是蔬果,因为它们在人类的食谱中占有基础地位。”另外一个重要的理由是——它们可以不必加工。
虽然研究证明大部分常见的农作物具有很强的适应力,但实现外星种植仍然需要一个相对于外界隔绝的空间以保护农作物不受外界极端气温、强烈辐射的伤害,并且能够提供水、二氧化碳和光线。University of Arizona's Controlled Environment Agriculture Center (CEAC)的研究者们已经开始同Sadler Machine公司合作一项工程——制造一个能在外星球用以种植的充气“暖棚”。
太空用充气装置其实早在上世纪60年代就已被发明,并拥有轻巧、耐用、易于在外星球地表进行安装等优点。但CEAC与Sadler Machine公司共同研制的这个装置仍然具有不可替代的优越之处:其实质是一个可供植物不断再生的资源循环系统,解决了水、二氧化碳循环利用的问题,可供植物长期在其中生长、繁衍。
现在,CEAC团队试图在南极对这个已经制造出来的系统进行试用。该系统设计者之一的Giacomelli说:“它不仅仅提供给人们水、氧气和食物,还带来一片绿色、几分生机,与食物一样,这些也是生活在严酷单调环境下的人们急切需要的。”另外一位设计者Paterson则补充说:“湿润、光明、植物的芳香和怡人的色彩,它们改变了外星球的环境。”
CEAC团队的设计为人们描绘了一幅外星生活的神奇图景——也许,真有那么一天,人们能够悠闲地坐在充气的房子里,品尝着刚刚从太空“暖棚”收获的蔬果,欣赏窗外那一片片绿色……
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