

如果你给宇航员一袋食物,她可以吃一天。如果你教宇航员如何在太空中耕种,她可以吃一辈子——至少可以满足国际空间站为期6个月的探险任务。
自早期任务以来,美国国家航空航天局(NASA)一直专注于食品,这是宇航员无论是在家 在地球上还是在距地球约250英里轨道上 都需要的。多年来,该机构尝试了一系列解决方案:约翰·格伦的牛肉和蔬菜糊,其他飞行乘员使用了新时代的冷冻干燥技术。最近,NASA一直在尝试让宇航员能够在轨道上种植自己的食物。
布莱恩·奥纳特(Bryan Onate)是肯尼迪航天中心的一名工程师,他正处于这项技术的前沿。他曾协助领导了建造NASA首个植物生长系统 Veggie 的团队,下个月他将把Veggie的全新升级版 高级植物栖息地(Advanced Plant Habitat) 送上去。
该栖息地大小相当于一台迷你冰箱。但它不像储存汽水,而是会仔细记录空间站内植物生长的每一个环节。这将使地面研究人员能够前所未有地深入了解植物是如何受到微重力和外太空其他作用力的影响的。奥纳特说,“宇航员们也许能享受到我们劳动的成果。”
尽管体积小,但新的栖息地配备了180多个传感器和三个摄像头。传感器将记录单元内的温度、湿度和氧气数据。摄像头(其中一个是红外摄像头)将提供更多关于腔室内部情况的见解。所有数据都由一台名为“PHARMER”(Plant Habitat Avionics Real-Time Manager in Express Rack)的计算机处理,这是NASA特有的缩写幽默。“它确实是一个真正的科学工具箱,”奥纳特说。
除了安装,该系统应该运行起来所需的输入非常少,并能大幅降低向空间站运送食物的天文(此处有双关)成本。目前,将食物和其他补给品运往太空的成本超过每磅10,000美元。这意味着,你通常的14盎司面包——在地球上只需3.35美元——运往太空的成本大约在8,750美元左右。此外,最新鲜的食物也保存不了多久。“如果我带一袋樱桃番茄……我的番茄可能只能放一到两周,”奥纳特说。“但如果我带种子去,我就可以自己种食物。”

该栖息地的一项真正创新在于其光源。太阳发出的光照到地球上大约是2,000微摩尔。NASA的新栖息地将输出1,000微摩尔,是太阳光的一半。
这对植物来说是至关重要的发光源,它们需要光照才能生长,但在空间站却无法获得光照,空间站就像太空的其他地方一样,总是笼罩在黑暗之中。NASA研究人员希望测试不同强度的红色、绿色、蓝色和白色光谱灯,以找出最能刺激植物生长的因素。“我们可以真正地进行有针对性的光照处理,”奥纳特说,“这样我们就可以开始了解其中的差异。”
最终,该栖息地更多的是一个研究项目,而不是一个真正的太空农场。但奥纳特将其视为一项更大使命的第一步,即使人类在地球以外的地方可持续生存。“未来,如果我们殖民火星,资源将极其宝贵,”他说。关键在于找到一种长期管理植物生长的方法,在那些我们才刚刚开始理解的环境中。
“这些[植物项目]是我们为理解如何让宇航员在太空停留更长时间而迈出的所有小步伐,”他说。也许有一天,NASA将迈出实现太空自给自足耕种的巨大一步。