澳大利亞月球園藝發(fā)展實驗想象圖。圖片來源：澳大利亞《萬物科學(xué)》雜志

科技日報實習(xí)記者 張佳欣

(資料圖)

美國國家航空航天局（NASA）官員表示，到2030年，人類有望在月球上生活和工作。

外媒評價稱，人類重返月球的腳步越來越近，載人登月也備受關(guān)注。除了載人登月所需的關(guān)鍵技術(shù)，宇航員的健康和安全仍然是重中之重。宇航員到了月球上怎么生活？如何擁有源源不斷的新鮮食物來源？這將是各國空間機構(gòu)和國際組織將要共同探究的問題。

擁有生機勃勃的太空花園有多難？

科幻迷可能還記得安迪·威爾的小說《火星救援》中的主人公馬克·沃特尼的艱苦經(jīng)歷，當(dāng)他獨自一人被困在火星上時，他嘗試著種植土豆。我們也記得電影《獨行月球》中，維修工獨孤月意外一個人留在了月球。而如果人類要在地球之外有持久的生存基礎(chǔ)，那么在太空中種植植物是絕對必要的。

此前，宇航員已經(jīng)成功吃到了在國際空間站種植的太空蘿卜、辣椒和生菜，但是，要打造一個生機勃勃的太空花園，還存在許多挑戰(zhàn)。

太空環(huán)境富含二氧化碳，缺乏土壤微生物，重力發(fā)生改變，暴露在強輻射下，并且有高鹽度液態(tài)水體。為了讓植物在太空中茁壯成長，為人類提供全面均衡的營養(yǎng)，它們需要被重新設(shè)計。

相比凍干和預(yù)制食品，可再生的新鮮食物來源是改善宇航員健康的“良方”，它們可提供必要的維生素和礦物質(zhì)，并增加飯菜的品種和味道，能夠避免宇航員出現(xiàn)“食物疲勞”、營養(yǎng)不良和體重下降。

目前，太空植物生長在封閉的人造環(huán)境里，那里有低能量的LED燈、多孔的黏土“土壤”，可向根部供應(yīng)水、養(yǎng)分和氧氣；高科技傳感器和攝像頭可監(jiān)測植物的健康。然而，植物還沒有進化出在這種環(huán)境里生長的能力，還無法作好迎接光、溫度等變化的準(zhǔn)備，這限制了植物全部的生長潛力。

因此，科學(xué)家將從植物遺傳學(xué)方面進行調(diào)整，以生產(chǎn)生長更快的“可摘可食”的糧食作物，如西紅柿、胡蘿卜、菠菜和草莓，使它們在封閉、受控的環(huán)境中發(fā)揮最大潛力。

澳大利亞：2025年到月球種植物

澳大利亞將最早于2025年在月球上種植植物。澳大利亞月球園藝發(fā)展實驗（ALEPH-1）旨在研究植物是否不僅能忍受嚴(yán)酷的月球表面，還能茁壯成長。

送往月球的植物類型將根據(jù)它們發(fā)芽的速度和對太空中經(jīng)歷的極端溫度波動的耐受性進行精心挑選。

研究人員正在考慮的植物之一是一種澳大利亞本土“復(fù)活草”，它可以忍受惡劣的條件，在沒有任何水的情況下以休眠狀態(tài)存活數(shù)月。

植物種子和“復(fù)活草”將被運送到以色列“創(chuàng)世紀(jì)2”航天器上的一個特別設(shè)計的艙內(nèi)。該室將包含傳感器、照相機和水。在登陸月球表面后，植物的生長和總體健康狀況將被監(jiān)測72小時，數(shù)據(jù)和圖像將傳回地球。

日本：各公司為月球市場做準(zhǔn)備

一些日本風(fēng)險投資公司也在為載人登月的潛在市場做準(zhǔn)備。

總部位于東京的日本太空企業(yè)咨詢公司DigitalBlast開發(fā)了一種人工為植物產(chǎn)生重力的設(shè)備。

該設(shè)備名為“Amaz”，直徑20厘米，寬40厘米，重量5公斤，它可以在太空中產(chǎn)生與地球或月球上相同的重力。

航天員可以將植物放在三個膠囊中，機器旋轉(zhuǎn)這些膠囊產(chǎn)生重力。航天員可以改變每個膠囊的自轉(zhuǎn)速度，每分鐘超過100圈就會產(chǎn)生與地球相同的重力，少于50圈的重力則與月球相當(dāng)，而不旋轉(zhuǎn)則為零重力。

該公司計劃2024年在國際空間站安裝并運行該設(shè)備。

此外，今年2月，日本風(fēng)險投資公司Towing與建筑公司大林組株式會社合作，成功地利用月球上發(fā)現(xiàn)的沙子種植了小松菜。

Towing正利用技術(shù)將月球上的沙子加熱并轉(zhuǎn)化為具有許多小凸起和凹痕的材料，可以為微生物提供棲息地。然后，通過添加微生物和人類排泄物，將材料變成土壤。

美國：矮番茄種子將送往空間站

NASA與馬斯克旗下的太空探索公司SpaceX于11月26日聯(lián)合執(zhí)行第26次商業(yè)貨運飛船發(fā)射任務(wù)，向國際空間站運送了大量物資、一對新的太陽能電池陣列、矮番茄種子和一系列科學(xué)實驗。

據(jù)NASA官網(wǎng)介紹，貨運龍飛船將進行兩項重要的空間生物學(xué)研究和一項物理科學(xué)研究，這將進一步了解宇航員如何在深空環(huán)境中生存和發(fā)展。

其中一項實驗是研究矮番茄種子的生長，種子將在兩種不同的光線處理下生長，以測量光線對果實的影響，以及營養(yǎng)價值和味道。作為對照實驗，這種番茄種子也將在地球上進行種植，用于衡量零重力環(huán)境對其生長的影響。

太空番茄將種植在被稱為植物枕的小袋子里，這些袋子安裝在空間站的蔬菜生產(chǎn)系統(tǒng)（稱為蔬菜生長室）中。宇航員會在植物生長時經(jīng)常澆水和培育它們，并為花朵授粉。

今年早些時候，美國科學(xué)家首次使用NASA“阿波羅”登月計劃期間收集的月球土壤，成功地種植出了擬南芥。

探索太空已經(jīng)帶來了成千上萬的創(chuàng)新。可以預(yù)期，隨著載人登月努力的繼續(xù)，人類成就的新領(lǐng)域即將到來，人們很快不僅限于驚嘆地仰望著夜空，還能將腳步踏向大氣層以外的目的地，并在那里播下全新生活方式的種子。

關(guān)鍵詞： 太空花園 科技創(chuàng)新