太空种植难在哪

林琳

美国国家航空航天局的雷·惠勒博士与电影《火星救援》中的马克·沃特尼有个共同之处——他们都是植物学家。但仅限于此，因为沃特尼是个滞留在火星上的电影角色，而惠勒则是现实中肯尼迪太空中心领导“探索性研究与技术项目”高級生命支撑技术课题组的植物生理学家。

土豆是种植首选

什么农作物可以种植在太空中或者其他星球上？惠勒的观点是，土豆、红薯、小麦和大豆都是很好的选择，因为它们提供了大量的碳水化合物，而大豆还是很好的蛋白质来源。

拿土豆来说，它是块茎植物，这意味着可以在地下存储。惠勒说，土豆在获得等量阳光的时候，能够产出两倍于其他作物的食物产量。

惠勒花了很长时间研究种植土豆的不同方法，很多研究在上世纪80年代后期已经应用于美国佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地。惠勒的实验室于2003年迁往“太空生命科学实验室”，其中很重要的部分也于2014年迁往“太空站处理设施”，并成为肯尼迪探索性研究与技术项目局的组成部分。

水是宝贵的资源

在电影里，宇航员选择使用风化层或者火星土壤来种植农作物。而在现实中，火星土壤基本是破碎的岩石，缺乏维持农作物生长的大部分养分。

肯尼迪探索性研究与技术项目高级工程师鲍勃·穆勒说：“最近发现的火星水是一个重大进展。火星水或能被用于动力推进剂、维持人类生命和植物生长等方面。”但同时，穆勒也指出，这种水并不纯净，含有很多其他成分，高氯酸盐和其他杂质必须在使用前被清除或过滤掉才行。穆勒说：“毕竟在火星上种植不是一件小事。”

植物生长需光线

惠勒说：“火星有大量的沙尘暴，阻碍了大部分的光线，这一点必须考虑进去，尤其是在考虑利用光伏发电系统的时候。”

这也是卡西尼号、伽利略号和新视野号等深空探测器和太空船不适用光伏发电系统的原因。正如电影中所展现的那样，他们利用放射性热发电机产生热量转化为电能。

肯尼迪航天中心的植物学家还第一次使用了垂直农场，用水资源和LED光给植物托盘分层。现在，这项技术在日本、韩国和中国以及北美洲的农业中都有应用。

回收机制好处多

在太空中或者其他星球上种植作物，除了提供食物以外，还有其他好处。植物可以提供氧气并清除空气中的二氧化碳。

惠勒提醒，如果使用方式正确，它们还可以帮助处理废水。听起来很奇怪，利用废水甚至尿液，还可以为植物提供养分。在空间站，美国宇航员利用环境控制和生命支持系统回收废水及尿液。

《火星救援》电影中在火星上种植土豆的想法并非空穴来风，大量研究表明了其可行性。人们希望，在未来的几十年中，火星种植能获得蓬勃发展，以解决人类目前飞往火星面临的真正挑战。