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航天员太空尝鲜

2018-01-27李忠东

青少年科技博览(中学版) 2017年11期
关键词:素食者凯利生菜

李忠东

味道好极了,有些像芝麻菜

国际空间站种植的紫叶生菜丰收了。

美国航天员斯科特·凯利、谢尔·林德格伦和日本航天员油井龟美有幸成为首批尝鲜者。

美国东部时间2015年8月10日上午,戴着蓝手套的林德格伦用镊子从“蔬菜盒子”里面收获了这些生菜。他仔细地将菜叶放置在托盘上,然后用食用柠檬酸制的纸巾将生菜叶擦得干干净净,再装进可重复密封的袋子里,交给凯利和油井龟美尝尝鲜。

凯利已在国际空间站工作了一年多,他一边说着“味道好极了,有些像芝麻菜”,一边又将浓橄榄油和香醋倒出几滴,给生菜叶子调味,就像平日在家里把番茄酱和芥末倒在热狗上佐餐一样。他们开心地大嚼这种“太空蔬菜”,显得十分兴奋。林德格伦咬下第一口后惊呼“太棒了,还是新鲜的好”,油井龟美也由衷地感慨“我太喜欢啦”。

国际空间站上还有 3位俄罗斯航天员,当时有两人在执行太空行走任务。凯利等人为同伴留了一些生菜叶子做配菜沙拉。对于这些“太空生菜”,太空航行地面指挥中心要求他们吃掉其中的一半,然后把其余一半留下冷冻,待返回地球后供科学家研究。

航天员能吃上自己在太空种植的紫叶生菜,标志着空间站蔬菜培育试验取得阶段性成功。20世纪70年代,俄罗斯航天员首先在“礼炮号”空间站上试验种植作物,包括豌豆、矮秆小麦、绿叶蔬菜和芥末植物等。尽管由于种种原因未能成熟,但航天员们对萌芽的植物爱不释手,将其当作宠物一样呵护有加。

往既定方向迈出的一大步

这项实验官方称为“蔬菜一号”,美国国家航空航天局亲切地将植物种植系统称为“素食者”,旨在研究植物在微重力环境下的生长状况,继而改进在太空轨道上种植作物的方法。

生菜种子由“龙”号宇宙货运飞船送入国际空间站,通过“素食者”植物种植系统培育。所种植物都经过了安全测试和检查。

生菜生长在一种特殊的“蔬菜盒子”里。蔬菜种子被撒放在用于生根发芽的垫层上,垫层由土壤和化肥组成。每一个“蔬菜盒子”大约重7千克,可以折叠也可以拉伸。由于在太空不能给蔬菜浇水,所以在垫层的底部设计有特殊的灌溉系统。“蔬菜盒子”还安装了红绿蓝三色LED灯来促进蔬菜成长。

2014年5月,航天员、随机工程师史蒂夫·斯旺森激活了第一个“蔬菜盒子”内的生菜种子。经过精心照顾,生菜33天后喜获丰收。但这批生菜按照计划被送回地球进行食品安全分析。2015年7月8日,凯利激活了第二个“蔬菜盒子”内的生菜种子。33天后,收获的生菜成为航天员的美餐。

航天员吃到了国际空间站内种植的第一批生菜,这是“素食者”实验的部分成果。在未来的长时间太空飞行中,农作物种植将变得至关重要。这项试验不仅仅是为了国际空间站里的航天员,对未来人类进一步探索火星也意义重大。

“能自己动手种植食用的蔬菜,是往既定方向迈出的一大步。”凯利表示,“在执行前往火星的任务途中,定期提供补给的可能性根本不存在。航天员想要在航行中生存下来,就必须自己种出吃的东西来。”

航天员一般要依赖能够承受太空恶劣条件的包装食品生活,而相比之下新鲜食物更有益于他们的身体健康,比如西红柿和生菜能够给身体提供抗氧化物。另外,新鲜食物还会给航天员的情绪带来积极影响,使他们保持健康快乐,还能够提供一定的抗辐射作用。

大大减少了“与世隔绝”的感觉

航天员反映,味觉在太空中会发生变化,特别是一开始身体适应新重力的那几天。因为血液流向头部而非下肢,致使鼻窦堵塞而抑制嗅觉和味觉,使人食而无味。像饼干和意大利面这种味道平和的大众食物,就不如芥末或俄罗斯白干酪一类辛辣的或味道怪异的食物受欢迎。

生菜跟杂货店里卖的食物一样干净,甚至更干净,这极大地鼓励了研究人员继续开展 “素食者”实验。除此以外,这对航天员还有心理上的益处。国际空间站没有杂货店,买不到新鲜水果,而生菜能够唤起这些太空居民对家中非包装食品的愉快记忆。

随着离地球越来越远,飞船或空间站的再补给变得越来越难。而“素食者”实验将会突破这些限制。国际空间站的航天员通常一次接收6个月的食物供给,而自带菜园将会让空间站的生活更加独立,有利于更加深入地开展太空探索。

人类离地球越远,时间越长,就越需要具备可食用作物的种植能力,越需要大气循环和心理健康。“三年前‘素食者实验的早期阶段,在国际空间站种上植物便给航天员带来家一般的感觉。让他们非常舒适,大大减少了‘与世隔绝的感觉。”航空科学家焦拉·马萨建议道,“航天员不妨把植物视为宠物,就像是在驯养它们一样。”

如果航天员对植物学感兴趣,种植蔬菜将成为他们的一项业余爱好,可以排解因长期被禁锢在国际空间站狭小环境下产生的心理压力。航天员在国际空间站能定期接到来自地球的新鲜水果和补给,而每次都会迅速将它们吃光,由此可见他们对果蔬的渴求。

另外,“素食者”实验中所用的可张开支架(大约是灶台大小)的应用和改善,同样能对地球农业带来好处,使建设多层高效、充分利用光和水的“植物工厂”成为可能。

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国际空间站为何会选择种植生菜?

生菜是叶用莴苣的俗称,为一年生或二年生草本作物,叶长倒卵形,密集成甘蓝状叶球,可生食,脆嫩爽口,略带甜味。生菜原产欧洲地中海沿岸,最早食用的是古希腊人和罗马人。

它喜冷凉的环境,根系发达,叶面有蜡质,耐旱力颇强,在肥沃湿润的土壤上栽培,产量高,品质优。

生菜营养丰富,含有大量β胡萝卜素、抗氧化物、维生素B1、B6、维生素E、维生素C,还有大量膳食纤维素和微量元素如镁、磷、钙及少量的铁、铜、锌,可以加强对蛋白质和脂肪的消化与吸收,改善肠胃的血液循环。膳食纤维等营养物质含量很高,经常食用有消除多余脂肪的作用,被誉为“减肥生菜”。

生菜性质甘凉,因茎叶中含有莴苣素而味微苦,有清热提神、镇痛催眠、降低胆固醇、辅助治疗神经衰弱等功效。它含甘露醇等有效成分,可利尿、促进血液循环、清肝利胆和养胃。所含干扰素诱生剂能刺激人体正常细胞产生干扰素,抵抗病毒,提高人体的免疫力。还有一种名叫原儿茶酸的物质,对癌细胞有明显的抑制作用,尤其在抵制胃癌、肝癌、大肠癌等消化系统癌症方面效果显著。

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LED怎么会跑到外太空去种菜?

使用LED灯栽培植物的概念可追溯至上世纪90年代,当时由雷·韦勒博士主持了这项高级维生项目的研发。

“蓝色和紅色的波长是植物生长的基本条件。它们应该是以电力转换成光能量而言最有效率的颜色。”韦勒表示,“绿色LED能帮助强化人类对于植物的视觉效果,但其实发出的光并不像红、蓝灯那么多。”

随着空间技术的发展,人类进行太空探索逐渐成为现实。基于空间环境的特殊要求,植物栽培使用的光源要求较高。LED具有光量可调控、光质可调整、冷却负荷低与允许提高单位面积栽培量等特点,因此对封闭、有环控的农业生产环境是一种非常适合的人工光源,近年来已经成为太空农业重要的人工光源。endprint

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