打造綠色天宮 太空菜園 隨摘隨吃
「看看我們的櫻桃番茄,今天中午我們就吃這兩杯!」2024年1月1日,神舟十七號航天員唐勝杰正在「太空菜園」中裏「扮演」為植物授粉的「小蜜蜂」,還準備採集新鮮的蔬菜瓜果,作為新年大餐。天和核心艙升空迄今,中國空間站已在軌運行逾千日,不僅完成多項瞄準國際科學前沿的太空植物培養實驗,航天員更通過升級版的「太空菜園」實現「吃菜自由」,一個「綠色太空家園」正在生機勃勃的運行在距離地球400公里的太空軌道上。\大公報記者 劉凝哲
神舟十七號乘組在2024年從空間站發回的第一則Vlog中,「太空菜園」成功搶鏡。神十七乘組太空出差期間,空間站的「太空菜園」更大了,蔬菜們長勢喜人。此前航天員們在太空中苦於長期沒有新鮮蔬果食用,如今神十七乘組則可以在隨時採摘自己種植的蔬菜解饞,網友們笑稱,中國「耕戰結合」的精髓已傳承至太空。
綠色鮮活環境 有助緩解壓力
太空中的可愛植物們,為航天員提供綠色鮮活的環境。航天員們也通過照料植物還可以緩解壓力,正向調節心理情緒。2016年,中國航天員開始在天宮二號任務中首次進行太空栽培蔬菜的實驗,航天員陳冬利用空間植物培養裝置種植了生菜。不過,當時陳冬並沒有一飽口福,而是將植物採樣帶回地面進行生物安全性檢測。
太空種菜並非易事。航天員表示,太空種菜主要有兩大難點,一是失重環境下,水不容易深入根系裏面,太空微重力環境會在植物根系周圍形成一個邊界層,水、氣無法自動分離,植物必須依賴外力才能與周圍環境進行正常物質交換。因此,水分養分供給技術是太空植物栽培的關鍵。第二個難點是艙內沒有太陽光線照射,喜歡光照的植物不易生長。不過實驗櫃裏有人工光源,可以為植物提供充足的光照。
可輪番多批次種植 規模續擴
為解決這些難題,是由中國航天員科研訓練中心新設計的第二代空間植物栽培裝置,這也是航天員們目前正在空間站使用的「太空菜園」裝置,具有輪番、多批次種植等特點,為未來大規模的太空種植奠定了基礎。
據介紹,此前太空植物栽培採用的栽培基質大多為細小顆粒狀,雖採用特殊防護措施,但仍無法避免植物栽培過程中有顆粒狀基質脫落並漂浮在艙內,為此科研人員在開展廢棄物處理與植物培養再利用的相關研究基礎上,設計出一種可生物降解、能重複利用的植物栽培基質,這種基質以塊狀結構形式存在,不會脫落碎屑,而且具備良好的通氣、保肥和導水性能。科研人員還根據植物生長對礦質養分的需求特性規律預先在材料中添加了一定量的緩釋肥料,這樣就不需要在植物生長過程中再進行添加肥料等操作,較好地解決了太空環境下植物栽培過程中根系的水分供給、養分供給和通氣等技術難題。
神舟十四號航天員乘組在軌期間,利用該裝置成功栽培了生菜、小麥和矮杆番茄等植物,驗證了利用這種「新」栽培基質的空間植物培養技術。儘管該裝置沒有專門配備植物光照系統,僅僅利用艙內照明光源,但種植的三種植物都完成了發芽、生長發育等過程。神舟十四號航天員乘組還收穫新鮮生菜,首次實現在軌食用。