神舟辭星漢,東風(fēng)迎客歸。10月31日,神舟十六號(hào)載人飛船返回艙成功降落在東風(fēng)著陸場(chǎng),3名航天員景海鵬、朱楊柱、桂海潮順利出艙,中國(guó)空間站應(yīng)用與發(fā)展階段首次載人飛行任務(wù)完美收官。在此之前,神舟十六號(hào)航天員在空間站吃到了自己種植的綠色蔬菜。
一方小小的桌板上,生長(zhǎng)著青翠欲滴的蔬菜,這是由航天員和科研人員共同精心培育的“太空菜園”。這片綠色,不僅是航天員在軌生活的調(diào)劑,更是研究太空微重力環(huán)境下植物生長(zhǎng)發(fā)育、生理生化的重要實(shí)驗(yàn)。想要在太空種菜,可沒(méi)那么簡(jiǎn)單,今天,龍池牡丹帶您看看植物是如何在太空生長(zhǎng)的。
早在20世紀(jì)70年代,研究人員就開始嘗試在空間站種植植物,培育出40種花花草草。太空環(huán)境下種植植物,首先要克服的就是如何在微重力環(huán)境下保障植物的光照和水分。沒(méi)有光照,植物就不知道該向哪個(gè)方向生長(zhǎng),最后糾纏成一團(tuán)亂麻;在太空,氣液很難分離,水珠也無(wú)法下落或上升,它們會(huì)飄浮在空中,或在植物葉片、根部周圍聚集,從而導(dǎo)致植物缺氧、死亡。
因此,科學(xué)家為太空植物打造了專屬房間——空間植物培養(yǎng)箱,以維持植物所需生長(zhǎng)環(huán)境。培養(yǎng)箱雖然不大,但“五臟俱全”:光照、空氣、溫度、濕度、營(yíng)養(yǎng)調(diào)節(jié)等植物生長(zhǎng)必備條件一一滿足。
科研人員用適合靠近植物的冷光源LED燈作為培養(yǎng)箱內(nèi)的光源,放入裝有特殊栽培基質(zhì)和肥料的特制栽培盒,這樣可以讓植物的根部能夠均衡分配水分、養(yǎng)分以及空氣,植物的莖部可以循著光照的方向生長(zhǎng)。
那么,怎么給植物澆水呢?科學(xué)家在栽培盒的底部設(shè)計(jì)有特殊的儲(chǔ)水箱,航天員會(huì)定期通過(guò)注射器將水添加到栽培盒中。栽培盒里貼有一層只透氣不透水的透氣膜,這樣既能防止水的溢出,又能保障植物與外界的氣體交換。另外,培養(yǎng)箱內(nèi)有一套冷凝裝置,當(dāng)植物中的水分蒸發(fā)變成水汽后,這套裝置能夠使水汽重新冷凝成液態(tài)水并導(dǎo)入栽培盒內(nèi),實(shí)現(xiàn)太空密閉環(huán)境下水的有效循環(huán)利用。
太空植物是未來(lái)太空探索的一個(gè)重要元素。2015年8月10日,國(guó)際空間站上種植的生菜喜獲豐收,航天員們終于吃到了自己種植的太空生菜,這一餐生菜可謂是人類邁向深空的重要一步。2016年11月,中國(guó)在天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室也成功種植了生菜。
其實(shí),我國(guó)對(duì)太空植物的探索早已展開。龍池牡丹的家鄉(xiāng)——山東菏澤,就有一種美麗的“太空牡丹”。2002年,由菏澤市林業(yè)局林科所、曹州百花園與國(guó)家有關(guān)科研部門合作開展的“牡丹太空育種研究”項(xiàng)目中,從三千多粒牡丹種子中精心挑選出的200粒牡丹種子,搭載“神州三號(hào)”飛船在太空中圍繞地球飛行了108圈,耗時(shí)6天零18個(gè)小時(shí),完成了中國(guó)首次在失重條件下對(duì)牡丹進(jìn)行的變異實(shí)驗(yàn)。這批“太空育種牡丹”種子于2002年9月中旬落戶山東省菏澤市,目前很多游客都已見過(guò)在曹州牡丹園盛開的“太空牡丹”。
心懷星辰大海,征途永不止步。隨著中國(guó)天宮空間站的建成運(yùn)行,大量空間植物栽培實(shí)驗(yàn)將有序展開,說(shuō)不定未來(lái)我們也有機(jī)會(huì)品嘗到來(lái)自太空的果蔬佳肴,看到中國(guó)牡丹在深空綻放。