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植物是怎么种在太空的呢(太空中是怎么种出植物的)

时间:2023-12-04 10:46:19
国际空间站的宇航员们是如何在太空中种植植物的?

我们对食物的依赖可以追溯到我们*一次吃东西的时候!当我们*一次吃或者消费任何外部的“事物”时,人类的生命就开始真正地存在于地球上了。

我们日常所食用的大部分食物是植物和它们的各个部分。 可以说,植物对人类在“蓝色星球”上的生存至关重要。然而,植物对于那些偶尔在太空生活(虽然时间很短)的少数人也重要吗?众所周知,宇航员要带很多“食物包”给他们来满足他们在飞船上的日常能量需求,但是他们是否可以在宇宙飞船上种植植物并连续几周实现自给自足呢?

对于那些还不知道这一事实的人来说,植物可以并确实能在太空中生长。事实上,国际空间站上的宇航员在2015年8月10日吃了*一份在太空种植的沙拉(红生菜)。是的,他们喜欢这份食物。(注:当我们谈论在太空中生长的植物时,我们讨论的是人类实际生活在太空中的封闭环境,即(ISS)或国际空间站(International Space Station)。

图解:空间站里的花-在国际空间站上的“素食者”(Veggie)里种植的百日花(图像源:)

在太空中种植植物,即使在像国际空间站这样受严格控制的环境中,也并不是件简单的事情。在地球上种植 健康 、干净和可食用的植物已经够困难的了。(植物爱好者,说的就是你!)所以想象一下,在微重力和的土壤、湿度、光线和各种气体被严格控制的条件下种植绿色植物有多么艰巨。

在某方面,植物和人类一样也会习惯它们所处的环境条件。传统上,由于重力的影响,根部向下生长和蔓延(根从地面吸收水分和一些重要的营养物质),但在太空中,重力的影响可以忽略不计,情况彻底改变。

在太空中,根向各种方向任意生长。植物生长所必需的其它营养物质和水,在太空站中到处飘浮。你能想象一株植物漂浮在宇宙飞船上,它的根向四面八方伸出,就像黏糊糊的海洋生物的触须,被水和其他营养物质包围着吗?

你可以看到植物的根漂浮得到处都是。

因此,保持整个“系统”完整至关重要。为了达到这一要求,几年前,美国宇航局对的宇航员里克•马斯特拉奇和史蒂夫•斯旺森在国际空间站上专门为“太空花园”设计了一个名为“Veggie”的特殊容器。

Veggie 为植物在失重环境下的生长和繁茂创造了一个合适的人工环境。这个容器包括“植物枕头”,它其实就是一袋可促进植物生长的缓释肥料和泥土。袋子里装着小钩子,用来吸水。种子粘在小丝上,以一种单向(向下)的方式生长,并‘推’出袋子。为了确保植物正确生长(即向上生长),LED灯会在植物上方照射,这会给嫩芽一种方向感,并为光合作用(植物准备食物的过程)提供光。

Veggie的墙壁是会膨胀的;当植物很小时,它们会被压缩,但随着植物的继续生长,它们可以扩大以腾出空间。

以下是美国宇航局发布的一张照片,描述了国际空间站上的“ 历史 性的蔬菜时刻”:

在太空中种植植物,只是人们对宇宙更复杂、更大、更广泛关注的一部分。宇航员农民需要确保在这种人工条件下生长的植物是安全的,没有任何副作用,用较少的数量提供更多的能量,并能吃得开心….至少满足其中一点。

世界各地的航天机构都在努力开发更复杂的方法和程序,让宇航员安全地种植和食用太空种植的蔬菜。换句话说,你可能无法像马特•达蒙在火星上那样在国际空间站上种土豆这么令人震惊,但如果国际空间站上出现意外的“食物危机”,至少你有后援-只要你不介意弄脏你的手!

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3. sciabc

References

NASA

Wikipedia

How Stuff Works

QUARTZ

转载还请取得授权,并注意保持完整性和注明出处

太空中植物是怎么生长的?

    人类一直有探索太空的梦想,除了自身进入宇宙环境,也尝试往太空引入不同的物种。其中,植物就是重要的成员。从20世纪70年代开始,人类就做好了在太空栽种植物的准备。目前进行的太空植物栽培活动,主要在近地轨道展开。那么,适应了地球生态系统的植株,在微重力的太空环境中,会有怎样不同的生命过程呢?

    科学家发现了一系列奇妙的现象。

    首先,地球上的生物都受地球引力的影响。对于植物而言,植物垂直于地面生长,茎段向上,根段向下。哪怕将植物横向放置,也会出现茎向上弯曲、根向下弯曲的生长现象,这种现象叫作植物的向重力性,也叫向地性。

    不过,对于在宇宙飞行器上的植物,它们接受的重力环境不到地面的万分之一。微重力对于植物的生长就没有方向性的指引,一旦植物感受不到光照等外界环境的影响,那么它的生长就会出现一种不定向生长特点。为了让植物可以辨识方向,科学家采用独特的实验装置:植物被固定栽种在琼脂这样的基质中,从而保证植物可以按序生长。

    重力的作用不仅体现在生长方向上,还体现在非常重要的繁衍过程中。在地球上,重力可以轻而易举地让花粉扩散在雌蕊柱头上,从而开启授粉和受精事件。不过,在微重力和失重情形下,扩散的花粉大多会飘浮在空中,很难留在柱头上。即便有花粉在柱头散落,也会因为花粉粒数量稀少而导致花粉萌发率降低,拖慢了花粉管的伸长,从而影响植物培养下一代。要想解决这一问题,研究者可以在植物培养箱中添加气流系统。通过上述装置,种子就可以完成正常的发芽、生长和开花等过程。

    总体而言,水分传导和气体交换等特性在空间微重力下与地面有诸多差异,因此,在太空植物栽培过程中,曾出现根系过涝和缺氧现象。那么,在太空微重力的环境下,植物能否完成相应的发育过程呢?到目前为止,科学家采用拟南芥(一种生物学中的经典模式植物),在空间站完成了多次种子生长、繁殖、发育实验。由此可知,如果培育条件适当,那么植物就可以正常地完成发育的全过程。除了模式植物拟南芥,目前已经有四十多种植物进入太空,包括洋葱、生菜等食用级植物和兰花、玫瑰等观赏级植物,它们在各种太空植物栽培设施中,陪伴人类走出地球。不过,这并不是终点。在未来,科学家将继续突破,期待为宇航员建立一个“太空农场”,从而实现自给自足的食物来源。毕竟,未来人类探索星际活动会朝距离更远、时间更长的方向前进,对于物质和能源的需求不能只依赖地球供给,因此,植物在未来物质循环系统中会成为重要的一环,科学家也会朝这个方向迈出更坚实的一步。

宇航员首次尝到太空种植生菜,航天员们是如何在太空上种植蔬菜的?

宇航员首次尝到太空种植生菜,航天员们是如何在太空上种植蔬菜的?航天员先把栽培装置安装好,然后为这些种子浇过水,经过播种铺膜之后就让菜正式的在太空安家了。直接航天员还会用补光灯,为蔬菜提供足够的营养和光照,虽然是太空失重环境,但是仍然会努力向上的生长。其次还要给这些蔬菜不停的间苗和补水,把这些菜经过种植之后,剪掉根和叶子放入到处置装置里面,直接完成种植。

把栽培装置安装好,铺好膜就可以了

这些宇航员们首次尝到了在太空种植的生菜的味道,那么这些航天员是怎么在太空上面种菜的呢?让我们来看一下这些航天员先把一些栽培装置给安装好,然后为这些种子浇水播种,然后把种子的表面铺上一层膜之后这个菜种子就在太空正式安家。过了一天航天员把薄膜给撕开种子就直接发芽了。

用补光灯为菜提供营养,菜长得非常好

航天员把这个薄膜给撕开之后,种子就已经发芽了,然后让这个太空当中有模拟日光的景象,就可以用补光的。用补光灯为这些菜提供充足的营养,然后进行照射。虽然太空是失重环境,但是这些菜依旧会努力的向上生长,而且会比在地面上长得更高更好看。这里面种植的菜看起来,比地面上面种植的会更加新鲜一点。

剪掉根和叶子,放入到装置完成

把这些菜必须要分开,因为每一个苗生长的不一样,我们可以进行一定的补充和间苗。把长得不好的菜连根拔除,然后留下全新的菜苗看起来比这个地面的更新鲜更绿。然后种植完成之后,就把叶子和根茎剪掉,放入到低温储蓄装置中,太空之旅也算是圆满的完成了。

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