中國首次在,太空種蔬菜太空蔬菜的用途

［中國首次在“,太空”種轆空蔬菜的用途中國首次在“太空”種蔬菜保障人類在外空間自主生活的高級階段是就地取材的方式，通過利用當(dāng)?shù)刭Y源生產(chǎn)人類生活所必需的材料。在地球外建造人類基地，是人類多年的夙愿。雖然達(dá)成這個愿望還需要長久的努力，但是人們在這方面的經(jīng)驗卻在慢慢地積累著。目前中國科學(xué)家的一項階段性成果，讓這個愿望距離現(xiàn)實(shí)更近了一步。12月初，中國航天員中心參試乘員唐永康、米濤結(jié)束了在密閉試驗艙內(nèi)進(jìn)行了30天的實(shí)驗順利出艙。這標(biāo)志著我國首次“受控生態(tài)生保系統(tǒng)試驗”（以下簡稱“生保系統(tǒng)”）獲得圓滿成功。太空艙空氣百分之百由植物提供“受控生態(tài)生保系統(tǒng)”雖然念起來拗口，但是它的內(nèi)容其實(shí)不難理解。生保系統(tǒng)又稱生物再生式生保系統(tǒng)，它利用植物的光合作用，一方面為航天員提供所需氧氣，同時凈化他們呼出的二氧化碳，完全實(shí)現(xiàn)大氣的自給自足。同時，通過飼養(yǎng)動物為航天員提供動物蛋白。通過微生物，將廢物轉(zhuǎn)化為可再用物質(zhì)?！斑@套系統(tǒng)的最大特點(diǎn)是能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)食物、氧氣和水等基本生保物質(zhì)的全部再生，可大大減少地面后勤補(bǔ)給?！敝袊教靻T中心副主任鄧一兵介紹。在模擬太空環(huán)境的密閉艙中，唐永康和米濤呼吸的空氣就來自于艙內(nèi)種植的36平方米的植物，其中包含了生菜、油麥菜、紫背天葵、苦菊這4種可食用蔬菜。這些蔬菜不但承擔(dān)著為2名航天員提供呼吸用氧，并吸收二氧化碳的“重任”，它們同時還擔(dān)負(fù)著向每名航天員提供30到50克新鮮蔬菜的職責(zé)。在這30天的試驗中，他們每天早晨6點(diǎn)半起床，每晚11點(diǎn)睡覺，與航天員在太空時一樣，他們吃的是航天食品，但不同的是還能吃到新鮮的生菜麻醬。據(jù)了解，在30天的試驗中，密閉艙中的所有氧氣均來自于這36平方米的植物，艙內(nèi)大氣的閉合度，也就是自給自足的比例達(dá)到了100%而水和食物的閉合度也達(dá)到了85崎口15%在全部由植物制造的氧氣艙中，兩位航天員生活得很悠閑，在18平米大的乘員艙，唐永康和米濤在這里做了心理學(xué)、中醫(yī)等方面科學(xué)實(shí)驗，在空閑時，他們還會蹬自行車、練拉力器以及上網(wǎng)等。自給自足是未來目標(biāo)目前，人類在地球外活動還處于補(bǔ)給品主要來自于地球的階段?！跋駠H空間站這樣的高科技云集的航天器，也并沒有做到完全系統(tǒng)內(nèi)的自給自足。他們使用的是部分再生式生保系統(tǒng)?！敝袊臻g技術(shù)研究院研究員龐之浩告訴記者。據(jù)了解，距離地球350多公里的國際空間站雖然補(bǔ)給品等主要來自于地球，但是，比如氧氣主要來自于儲存在太空艙外的電解水，而電解水所消耗的電力由空間站的太陽能電池板提供。而貨運(yùn)飛船、航天飛機(jī)也會定期向國際空間站運(yùn)送設(shè)備和生活資料。部分再生和完全再生的意義對于人類向太空發(fā)展是不可同日而語的。北京大學(xué)地空學(xué)院焦維新教授告訴記者，人們現(xiàn)在僅僅是到了低地球軌道，建立了國際空間站，可以說還沒有完全離開地球。一些物資供給還可以繼續(xù)依賴地球的供應(yīng)。人類未來長遠(yuǎn)目的是向月球、火星乃至更深遠(yuǎn)的宇宙發(fā)展。如果還是需要從地球運(yùn)送物資，人類永遠(yuǎn)不能真正在太空中走遠(yuǎn)。目前把一公斤的有效載荷送到低地球軌道（距離地球350公里左右，國際空間站的位置），就要花費(fèi)2萬美元。若是送到距離地球38萬公里的月球，那么花費(fèi)還有技術(shù)難度更是不計其數(shù)，更別提更加遙遠(yuǎn)的火星。如果還采用從地球補(bǔ)充物資的方式，不管從花費(fèi)還是技術(shù)角度，都是一個不可能完成的任務(wù)。焦維新說，所以這次生保系統(tǒng)的試驗成功，是非常有意義的。今后登陸月球，如果僅僅還是登陸，那么就等于重復(fù)60年代的美國登月，毫無意義。所以未來的登月，一定是搞月球基地。在這個目的下，這次的實(shí)驗是很有前瞻性的。因為建造月球基地的基礎(chǔ)，就是構(gòu)建起一個能夠全部自給自足的空間。而且這也是為未來探索更遠(yuǎn)的星球在做準(zhǔn)備。真正應(yīng)用于太空尚需時日這次實(shí)驗的成功，并不意味著我們就擁有自給自足式空間站的制造能力。“小的地球?qū)嶒炇?，和遙遠(yuǎn)的太空環(huán)境是有很大差別的?！苯咕S新說，實(shí)驗總是可以在局部小環(huán)境里得到，而在真實(shí)的太空空間中建造，還有很多路要走。地面試驗是第一步的基礎(chǔ)，等到建造了空間站，還要到太空去做實(shí)驗，觀察實(shí)驗的可行性。地面和太空的環(huán)境是很不同的。以植物為例，太空中，在失重環(huán)境、震動、噪聲、輻射等因素的影響下，植物的生長不會像地球一樣，像在失重環(huán)境下，小麥不再是向上生長，而是伸向四面八方。此外，焦維新坦言，我國還有很多問題需要解決，比如在太空中，栽培植物用什么營養(yǎng)液合適、什么光照條件以及植物在太空的生長規(guī)律等，我們還需要進(jìn)一步探索。這些都必須要到真正的太空去探索。“這次的實(shí)驗會盡量模擬太空環(huán)境，但是在地面不可能完全模擬，尤其是失重環(huán)境還有輻射等，是不能模擬的。"龐之洛說，先把原理性的東西在地面搭建起來，真正要工程化還是很復(fù)雜的。實(shí)際上，人們有三條途徑可以保障人類在外空間自主生活，首先是目前常用的地球補(bǔ)給；其次就是現(xiàn)在正在研究的自給自足的生保系統(tǒng)；而更高級的階段則是就地取材的方式，通過利用當(dāng)?shù)刭Y源生產(chǎn)人類生活所必需的材料。焦維新說，探索宇宙是一項聚集了高精尖科技并且花費(fèi)巨大的工程。所以未來建造地球外的人類基地，就地取材的方式將是未來的方向。比如在眾多星球中，月球的氧元素是最多的，所以人們