太空農(nóng)場(chǎng),幻想還是未來?

在宇宙中，人們難以獲得充足的食物，從地面攜帶食物不僅不易保存，而且成本高昂，對(duì)于這個(gè)問題，科學(xué)家們提出了打造太空農(nóng)場(chǎng)的設(shè)想。

太空農(nóng)場(chǎng)的持續(xù)運(yùn)營需要苛刻的條件。植物的生長需要充足的二氧化碳、氧氣、氮?dú)獾?，在月球這類沒有大氣層的星球上，沒有氣體基礎(chǔ)，綠色植物賴以生存的光合作用與呼吸作用無法進(jìn)行。同時(shí)，植物正常生長也需要適宜的溫度，但在太陽系中除了地球，其余的星球都有著極端的溫度。如月球表面被陽光照射的地方溫度可達(dá)127℃，而在其背陰面，溫度則達(dá)到了零下183℃，月球的晝夜溫差高達(dá)340℃，巨大的溫差成了種菜的瓶頸。若沒有足夠的保護(hù)，蔬菜暴露在宇宙空間中將會(huì)不斷受到宇宙射線的輻射，不但很難成熟，還容易發(fā)生變異。于是科學(xué)家們把目光暫時(shí)投向了空間站。

2016年，我國成功在天宮二號(hào)太空站種植并收獲了第一批太空蔬菜，宇航員們首次在太空站吃到了自己種植的新鮮蔬菜。在空間站種菜與在地球上種菜有很大的區(qū)別，比如生長基底不同。我們?cè)诘厍蛏嫌鞋F(xiàn)成的土壤可以供我們耕作，但土壤的密度較大，在運(yùn)輸時(shí)會(huì)對(duì)飛行器造成較大的負(fù)擔(dān)，所以把土壤帶上太空不算最優(yōu)選擇。于是科學(xué)家們選擇了蛭石作為空間站小菜園的“土壤”，蛭石是一種硅酸鹽礦物，它的離子交換能力可增強(qiáng)與保留土壤的肥力，同時(shí)它擁有優(yōu)良的吸水性，水分在其中向上傳導(dǎo)受重力影響較小，同時(shí)蛭石的密度小，質(zhì)量輕，可以減輕飛行器的負(fù)擔(dān)。

此外，我們?cè)诘厍蛏戏N植的蔬菜大多靠自然光來進(jìn)行光合作用，然而空間站內(nèi)沒有條件適宜的自然光，所以我國空間站選擇在密閉空間內(nèi)用紅色與藍(lán)紫色和綠色的LED燈進(jìn)行人工光照。綠色燈光讓種植效果變得更好，因?yàn)榫G葉的生菜在進(jìn)行光合作用時(shí)更多吸收紅光與藍(lán)紫光，這樣的光照就更利于植物生長，而且更加節(jié)能。種菜所需的水分來源于地球補(bǔ)給，廢水循環(huán)系統(tǒng)可保證水分的充分利用。在這樣的呵護(hù)下，“太空蔬菜”才能正常地生長，直到收獲。

在步驟與操作如此繁雜、條件如此苛刻的情況下，真正的太空農(nóng)場(chǎng)和我們?nèi)杂芯嚯x，存在很大的改進(jìn)空間。當(dāng)前種出的蔬菜個(gè)頭小、無法開花結(jié)果等問題都亟待解決。對(duì)于產(chǎn)量問題，有人提出通過基因編輯技術(shù)培育全株可食用的“精英植物”，比如我們通常食用的土豆就是馬鈴薯的塊莖，它的莖葉中存在有毒的龍葵素，無法食用，而基因編輯技術(shù)不僅有可能做到讓它不再產(chǎn)生龍葵素，還能做到讓其產(chǎn)生對(duì)人體有利的化學(xué)物質(zhì)甚至抗體，從而使其變得全株可食用，提升其營養(yǎng)價(jià)值。

無論如何，雖然距離實(shí)現(xiàn)“太空農(nóng)場(chǎng)”這個(gè)愿望還有很長的路要走，還需要很多的人才參與其中，還需要更多充滿想象力的創(chuàng)新對(duì)其改進(jìn)，但是只要有人積極地投身有關(guān)研究，只要我們?yōu)槠浞瞰I(xiàn)自己的力量與奇思妙想，“太空農(nóng)場(chǎng)”遲早不會(huì)再是幻想，而是真真切切的未來。