在地球之外的太空可以種菜嗎?
如果人類要去探索遙遠(yuǎn)的星系,那以光年為單位的路途可能會花上數(shù)年、數(shù)十年甚至幾代人的時間。我們能攜帶的食物總歸是有限的,這時就需要我們在航天器上種菜來“自食其力”了。
航行路上,搭建“菜園”
光照
在星際航行中,我們離恒星有時遠(yuǎn),有時近,自然光的光照強(qiáng)度和時間都無法保證,因此,我們需要給植物提供人造陽光。有些植物還需要用恒溫箱來維持特定的溫度。
空氣
植物生長所需的氧氣和二氧化碳等氣體同樣需要人工制造。另外,我們還需要建立通風(fēng)系統(tǒng),保證空氣的流通和濕度的穩(wěn)定。
“科學(xué)歪著想”問題征集
你的腦袋里是否常常冒出很多天馬行空的問題,有的時候連家長和老師都無法回答?掃描二維碼,把問題發(fā)給小酷龍,看看他能否為你找出答案!
土壤
因?yàn)榛鸺l(fā)射的成本很高,所以把土壤帶上天需要精打細(xì)算。我們可以調(diào)配出礦物質(zhì)、人造材料和營養(yǎng)物質(zhì)的混合物作為太空蔬菜的“專用土壤”。當(dāng)然,更方便的做法是采用“無土栽培”這一成熟的技術(shù)。
中國空間站在進(jìn)行了為期120天的在軌實(shí)驗(yàn)后,完成了水稻“從種子到種子”全生命周期的培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)。2022 年12 月4 日,神舟十四號載人飛船成功返回,將這些太空種子帶回地球,交給科學(xué)家繼續(xù)研究。
水
航天器必須攜帶足夠的純凈水,用過的水會經(jīng)過污水處理系統(tǒng)回收利用。植物在生長過程中也可以促進(jìn)艙內(nèi)的水循環(huán),讓空氣變得濕潤。
月球農(nóng)場
月球上沒有大氣,也沒有水,氣溫在零下和零上都能突破100 攝氏度。曾有科學(xué)家用月壤在地球上種植植物,但長勢不夠理想,因此月壤并不適合直接種菜。
在月球農(nóng)場內(nèi)需要控制好溫度,給植物提供水、空氣和土壤。我們可以直接利用月球上的陽光,因?yàn)檫@里的光照強(qiáng)度和在地球上差不多。
太陽系中建農(nóng)場
火星農(nóng)場
相比月球,火星的氣溫要“友好”很多(零下89攝氏度到零上35 攝氏度之間),極地和地下還存在大量的冰。但火星的土壤中含有一些對植物有害的物質(zhì)。
在火星農(nóng)場中,我們首先要對植物做一些御寒的措施。水可以從冰中獲得,我們再對火星的土壤進(jìn)行改造和施肥,然后就可以嘗試種菜了。
太陽系的其他星球就不適合種菜了——要么表面溫度過高或過低,要么根本就是氣態(tài)行星,連巖石或土壤都沒有。
宇宙中有數(shù)不清的恒星,恒星周圍又環(huán)繞著各自的行星。其中有可能存在和地球相似的星球:有水,有空氣,也有適宜植物生長的土壤,只是光照會因各自恒星的不同而不同。
比太陽更大的恒星
這種恒星發(fā)出的光線,能量很強(qiáng),顏色偏藍(lán),還會輻射出有害的紫外線。
如果在這樣的恒星照射下種菜,植物就會反射多余的藍(lán)光和紫外線輻射來保護(hù)自己,從而呈現(xiàn)出藍(lán)色。
系外行星,更多可能
比太陽更小的恒星
這種恒星的質(zhì)量只有太陽的三分之一,雖然發(fā)出的光線顏色是植物喜歡的橙紅色,但光照強(qiáng)度很弱。
在這種恒星系統(tǒng)中的行星上種菜,植物就不會那么“挑剔”,它們會讓自己的顏色盡量變深來吸收更多光線,葉片甚至有可能接近黑色。
也許太空種菜離我們的生活還比較遙遠(yuǎn), 但是在地球上種植物并不難。翻到92 頁,去看看來自重慶蜀都小學(xué)的“自然體驗(yàn)官”們的勞動成果吧!