把菜种到太空去
2023-08-17小酷龙
在地球之外的太空可以种菜吗?
如果人类要去探索遥远的星系,那以光年为单位的路途可能会花上数年、数十年甚至几代人的时间。我们能携带的食物总归是有限的,这时就需要我们在航天器上种菜来“自食其力”了。
航行路上,搭建“菜园”
光照
在星际航行中,我们离恒星有时远,有时近,自然光的光照强度和时间都无法保证,因此,我们需要给植物提供人造阳光。有些植物还需要用恒温箱来维持特定的温度。
空气
植物生长所需的氧气和二氧化碳等气体同样需要人工制造。另外,我们还需要建立通风系统,保证空气的流通和湿度的稳定。
“科学歪着想”问题征集
你的脑袋里是否常常冒出很多天马行空的问题,有的时候连家长和老师都无法回答?扫描二维码,把问题发给小酷龙,看看他能否为你找出答案!
土壤
因为火箭发射的成本很高,所以把土壤带上天需要精打细算。我们可以调配出矿物质、人造材料和营养物质的混合物作为太空蔬菜的“专用土壤”。当然,更方便的做法是采用“无土栽培”这一成熟的技术。
中国空间站在进行了为期120天的在轨实验后,完成了水稻“从种子到种子”全生命周期的培养实验。2022 年12 月4 日,神舟十四号载人飞船成功返回,将这些太空种子带回地球,交给科学家继续研究。
水
航天器必须携带足够的纯净水,用过的水会经过污水处理系统回收利用。植物在生长过程中也可以促进舱内的水循环,让空气变得湿润。
月球農场
月球上没有大气,也没有水,气温在零下和零上都能突破100 摄氏度。曾有科学家用月壤在地球上种植植物,但长势不够理想,因此月壤并不适合直接种菜。
在月球农场内需要控制好温度,给植物提供水、空气和土壤。我们可以直接利用月球上的阳光,因为这里的光照强度和在地球上差不多。
太阳系中建农场
火星农场
相比月球,火星的气温要“友好”很多(零下89摄氏度到零上35 摄氏度之间),极地和地下还存在大量的冰。但火星的土壤中含有一些对植物有害的物质。
在火星农场中,我们首先要对植物做一些御寒的措施。水可以从冰中获得,我们再对火星的土壤进行改造和施肥,然后就可以尝试种菜了。
太阳系的其他星球就不适合种菜了——要么表面温度过高或过低,要么根本就是气态行星,连岩石或土壤都没有。
宇宙中有数不清的恒星,恒星周围又环绕着各自的行星。其中有可能存在和地球相似的星球:有水,有空气,也有适宜植物生长的土壤,只是光照会因各自恒星的不同而不同。
比太阳更大的恒星
这种恒星发出的光线,能量很强,颜色偏蓝,还会辐射出有害的紫外线。
如果在这样的恒星照射下种菜,植物就会反射多余的蓝光和紫外线辐射来保护自己,从而呈现出蓝色。
系外行星,更多可能
比太阳更小的恒星
这种恒星的质量只有太阳的三分之一,虽然发出的光线颜色是植物喜欢的橙红色,但光照强度很弱。
在这种恒星系统中的行星上种菜,植物就不会那么“挑剔”,它们会让自己的颜色尽量变深来吸收更多光线,叶片甚至有可能接近黑色。
也许太空种菜离我们的生活还比较遥远, 但是在地球上种植物并不难。翻到92 页,去看看来自重庆蜀都小学的“自然体验官”们的劳动成果吧!