到太空中做农民

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民以食为天，这话无论在地球还是在太空，都是真理!单说人类的太空之旅，就是不折不扣的消耗之旅，不说燃料消耗，只说食物和水的需求就非常惊人。像苏联/俄罗斯的和平号空间站，2名航天员在站上工作，约2个月需由进步号货运飞船补给一次，每次运送物资2300千克，返回时携载废物的飞船在大气层中化为乌有!

多可惜!于是有人设想，是否可以让航天员在太空中自给自足，自己动手种植收获作物，加工制作食物，以保证太空生活中的米袋子和菜篮子，并且像地球一样保证完整的生物链，实现氧、水和食物的循环利用，形成一个新的生物圈。

从更深远点来说，人类未来新的“伊甸园”在哪里?目前比较看好的去处是月球和火星。为了为月球或火星长期生活基地准备“诺亚方舟”，美国、日本已建立了地面模拟基地，俄罗斯则曾在空间站上设立了小型“农场”。也许，今后的时尚是到太空中做农民。

生物圈J――迷你小地球

位于日本青森县六所村的“生物圈J”是一个在封闭的空间中将地球的生物圈重现而成的“ 迷你地球”，它是未来月球或火星基地的预演。

日本在1994年开始兴建“生物圈J”，1998年建成，整个系统由密闭种植实验装置(CPEF)、 密闭动物饲养和居住实验装置，以及密闭土壤－水圈实验装置组成。本文重点讲密闭种植实验装置的原理。

变压舱中种小麦

作为NASA先进生保计划的一部分，美国航天员在约翰逊航天中心进行了91天的实验，实验装置中最主要一个舱就是变压栽培舱，内部主要安装了植物栽培设备，栽培面积为11.2平方米。该舱分为8个明显的栽培区，装备有栽培盘、灯箱、植株生长空间和通风面板及若干个各种环境传感器。植株光合作用所需的有效辐射由高压钠灯提供。舱内安装了两套循环水培营养液输送系统，为植物根区提供水和必需的矿质营养元素。一对离心风扇将栽培室内的大气每15秒循环一次，舱内的氧气浓度始终保持在23.5%以下。在91天的试验中，该栽培室先后种植了四个批次处于不同生长期的小麦。这一再生式生保系统实验的成功验证了整合型生物和物理/化学生保系统的可行性

会飞的农场

太空农业梦想的真正实施始于1996年的俄罗斯空间站，当年俄美合作首次在“和平号”上成功培育和收获了有150多个麦穗的墨西哥小麦。该研究使科研人员探索植物在太空特有环境下生长变化的规律，也使一些科学家着手去选育适合在太空中种植的农作物。

许多国家都把这一农业方式当做未来长期太空生活的研究重点。至今，美俄等国已在空间站上试种和培育了100多种植物，以研究太空飞行中各种因素对植物生长发育的影响。目前，中国的科学家们在这方面也做了很多研究。

在太空特有条件下，何种作物将成为太空种植的“宠儿”?从营养的角度，科学家所选定的候选植物代表是水稻(提供淀粉)、大豆(提供蛋白质)、芝麻(提供脂肪)、甘蓝(提供维生素和矿物质营养元素)。只要食用这四种作物，人对营养的要求就基本可以满足。另外据悉，科学家们还选择了番茄、马铃薯和荞麦等人们普遍食用的种类。

目前，美国、日本的科学家正在联合攻关，着重将马铃薯作为未来太空作物，种在飞行器中，供航天员食用。马铃薯之所以得此宠幸，是因为它营养丰富，适应性强，产量高，只需一小段茎蔓、一小块切片、甚至一片叶子就能成活。种植在航天器中能补充舱内氧气，形成一个小小的生态循环密闭环境。

如果“会飞的农场”真正实现了，生活其中的航天员就得当起“顶级农民”，身着特殊的生保密闭工作服到植物舱进行播种、收获或脱粒等农活。