在空间站中种植哪些植物给宇航员吃?

作者:王玮潞来源:蝌蚪五线谱发布时间:2017-08-24

体积小、培养技术简单、易于繁殖和移植,遗传性状稳定、生长快、周期短、产量高、可食部分比值高,抗病和抗逆性强的植物被优先挑选,要符合人们的饮食文化习惯,并能满足食谱的多样性。

  在月宫一号空间站实验中,选拔的绿色植物要在残酷的月球环境中生长,忍受从零下175摄氏度到零上120摄氏度巨大温差,忍受长达十几天的漫漫黑夜,以及微重力等环境。这些即将“天将降大任于斯也”的植物不仅需要满足一系列在狭小、密闭、微重力、超真空、强辐射的空间环境生存特点,还要能发挥食物生产、大气再生与净化、水分再生与净化和废物处理与再生等一种或几种作用。因此,植物是整个生保系统的核心部分,筛选的植物合适与否在很大程度上决定着试验的成败。

  经过研究,那些体积小、培养技术简单、易于繁殖和移植,遗传性状稳定、生长快、周期短、产量高、可食部分比值高,抗病和抗逆性强的植物被优先挑选。并且科学家还注意到,作为主食的它们,要符合人们的饮食文化习惯,并能满足食谱的多样性、具备一些本国特点。我国把目标集中在叶菜类上。

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月宫一号空间站中的植物

  早在1997年,我国航天医学工程研究院联合中科院的多家研究所进行了植物选育,从十几种叶菜类蔬菜中选出生菜、油菜、白菜和豌豆苗。实验证实,其中更符合中国人口味的油菜和白菜被认为是非常理想的“太空食品”。而豌豆幼苗则勉强通过了密闭环境的考验。在“月宫一号”实验中栽培选出5种粮食作物、15种蔬菜作物、1种水果(草莓)和黄粉虫作为蛋白质来源。

  5种粮食作物分别是小麦、大豆、花生、油莎豆、玉米;15种蔬菜作物中根茎茄果类植物包括胡萝卜、黄瓜、四季豆、红豆、草莓;叶菜类包括奶油生菜、紫叶生菜、油麦菜、紫油菜、苋菜、马齿苋、空心菜、小葱、菠菜、罗马快菜、茼蒿。植物培养方式也是有讲究的。例如小麦的培养采用的是分批连续培养方式。即每七天种一批小麦共分为十批。那么就产生两个问题,一为什么是7乘以10的方式?原因在于小麦的成熟期为70天。

  另一个问题则是为什么要分批次培养?现实中似乎采用的是一次性播种一次性收割的方式呀!有人会想到一种定期存钱方式,和这种小麦的播种方式类似,这是为了每个月都有存款到期保证现金的流动性。没错这样的培植方式一方面是保证食物供应,另一方面更重要的是为了保证气体循环即氧气的供应与空气中二氧化碳含量的稳定。因为植物的生长符合对数曲线,生物量累积与产氧量相关,即为了保障气体的稳定就需要有不同阶段的植物而不是使植物都处于同一阶段。那实际生活中为什么不需要这样呢?

  我们将思路放的更远一些,试想一下地球的整个大气环流就会发现,太阳光照程度在地球上不也是呈“阶梯式”分布吗?所以地球不会同时进入冬季、不会同时酷暑难耐,不然整个冬季的时候植物产氧量下降,用不了多久,二氧化碳含量上升,那么,这样的冬天来临整个人类的春天也就遥遥无期了。而事实上并不是这样的,地球上所有的植物在同一时期处于不同的阶段,这样就保证了整个地球的气体循环,这种培植方式保证了新鲜食物的供给和减少库存。

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