天舟四号顺利对接!携带大量种子,航天员为何热衷在太空种菜

北京时间5月10日凌晨01时56分,我国的天舟四号货运飞船乘坐长征七号遥五运载火箭在文昌航天发射场点火发射。8时54分,通过自主快速交会对接技术,天舟四号顺利对接在了空间站天和核心舱后向端口。

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(图片说明:天舟四号准备发射的画面)

天舟四号的发射,标志着我国已经正式展开空间的建设任务了,它为后续的神舟十四号的三位航天员携带了重要的物资。

据航天科技集团五院货运飞船系统副总指挥李志辉介绍,本次任务中,天舟四号货运飞船一共携带了五类货物进入太空。

首先是航天员日常生活需要消耗和使用的货物,下一批航天员同样需要3个人在轨驻留6个月的时间,所以货运飞船要携带他们的食物以及生活必需品和个人物品;

其次是空间站的维修设备和产品,空间站的建设过程想要有条不紊地进行,就离不开这些设备的维护和调整;

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(图片说明:中国空间站)

再次是开展空间实验的装置和设备,供未来的航天员在执行任务期间进行空间科学实验,这也是他们需要驻留空间站的重要任务,也是空间站存在的意义之一;

另外还有一种名叫“低温锁柜”的载荷,我们可以通俗地将它理解为太空专用的“冰箱”,其材质比较特殊,性能非常优越,用于储存类似于基础保障、医疗检测等需要特殊保存的物资;

还有一点比较值得注意的,就是我国航天人面向社会和高校征集的实验货物,比如小麦、高粱、玉米种子等。

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(图片说明:李志辉接受采访)

说起来,在太空种菜已经不是什么新鲜事了。早在上个世纪中叶,人类的航天工业刚刚发展的时候,美国和苏联就没少将植物的种子带到太空中去。

不过,那个时候还没有空间站,谈不上太空种菜。这些任务主要是让这些种子在太空中转一圈,沐浴一下太空环境,从而测试宇宙辐射可能给种子带来的变化。除此之外,科学家们还希望宇宙环境能够促进这些种子的基因突变,或许能够突变出地面上没有的优良品种。

最早进入太空的植物种子出现在1946年,当年7月6日,有一批种子随着美国的V-2火箭来到距离地表134公里的位置。这里已经超越卡门线(传统意义上太空和地球的分界线)了,可以说它们确实上了太空。不过这个任务是无法回收的,这些种子最后全部被毁灭了。

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(图片说明:V-2火箭)

24天后的7月30日,美国又把一批玉米种子送上了太空。由于这一次任务成功回收,这批种子也成为了历史上第一批从太空回到地面的种子。

到了1971年,美国宇航局更进一步,利用阿波罗14号飞船将500棵不同的树的种子带到月球上空转了几圈,回到了地面。虽然大部分种子在回到地面后意外破坏,但仍有超过80粒种子保留下来,并种在了美国许多地方。

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(图片说明:密西西比州立大学种植的一棵“月球”树)

随着空间站的出现,人类终于可以尝试让种子在太空环境下生根发芽,并对其进行观察和研究了。

20世纪末,俄罗斯的“和平号”空间站上首次有宇航员尝试种菜。当时的宇航员利用沾在牙签上的蜜蜂采集花粉的器官进行人工授粉, 产生出第一批在太空培养出来的种子,然后又把这些种子种下去,成功使其生根发芽,并且生长速度不输给地面的农作物。

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(图片说明:和平号空间站)

随着国际空间站的建成,太空蔬菜的实验再一次获得了发展机遇。2014年,国际空间站上出现了一个与地球表面相同温度、湿度和二氧化碳浓度的“类地表环境”,宇航员们开始在这里尝试种植蔬菜。

2015年的时候,国际空间站的宇航员首次吃到了自己在太空中种植的蔬菜——太空紫叶生菜,这也是首批在微重力和人工粉红灯光下培育的可食用的蔬菜。两位宇航员利用橄榄油和料汁将生菜做成了沙拉,据他们自己的描述,感觉这道菜很不错。

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(图片说明:国际空间站上的蔬菜)

除了口感这种主观性因素之外,科学家还从客观角度进行了分析。在对国际空间站上长出来的生菜进行检测后,研究人员发现,其营养价值和地球上的生菜基本一致并且没有任何有害细菌,完全适合人类食用。

2016年,我国航天员也开始尝试种植太空蔬菜。当时运行在我们头顶上的还是天宫二号,当时有9棵生菜被种下。到了2019年,我国航天员又在天宫二号种植了水稻和拟南芥两种作物,给我们提供了大量的经验。

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(图片说明:天宫二号种植的水稻和拟南芥与地面同类的对比)

除了我国、美国以及俄罗斯之外,西欧、日本等国家也都将太空植物的培育作为重点发展项目。那么,为何世界上的航天大国都如此热衷于在太空种菜呢?难道是食物不够吃吗?

这个猜测,对也不对。太空种菜的确是为了吃,但绝不仅仅是因为航天食品不够吃那么简单。我们知道,从天舟二号到天舟四号再到未来的天舟货运飞船,每一次任务都会携带足够的食物给航天员吃,不会出现让航天员饿肚子的情况。而且,随着科技的发展,太空食品不仅花样越来越多,质量也越来越好。

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(图片说明:我国航天员的食品非常丰富)

不过,这些食物终究不是新鲜食材,难免会有一些方面不如后者的。尽管太空食品得到了发展,但是放的时间太长的话,还是会出现口感的下降,以及营养的流失,尤其是维生素C和维生素K之类的营养物质。

尤其是在未来,如果人类想要出征更加遥远的天体,那么执行任务的时间就会大大延长。以火星为例,考虑到其探测窗口期长达26个月,一次载人登陆火星就要长达3年的时间。在这种情况下,我们不太可能将几年的食物全都用飞船携带,抛开火箭的发射能力不谈,这段时间内估计食物的营养也要被破坏不少了,不利于航天员的身体健康。

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(图片说明:航天员在火星或要自己种菜吃)

除此之外,我们未来还将建设月球基地,甚至可能探索更加遥远的天体。如果我们能够在太空种菜,那么就可以节省巨大的空间,让火箭将更多重要的科学载荷送上太空。

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