太空人即將在國際太空站展示他們栽培的太空植蔬(照片來源：NASA)
終于，在太空微重力環(huán)境下栽培的新鮮植物正式登上NASA國際太空站太空人的菜單。遠(yuǎn)征44小組的團(tuán)隊成員，包括駐守一年的太空人史考特?凱利(Scott Kelly)，已經(jīng)準(zhǔn)備好在8月10日展示他們的收成：太空版紅色蘿蔓生菜。這些紅色蘿蔓生菜是來自于軌道實驗室的植蔬生長系統(tǒng)。
在開動之前，太空人會用檸檬酸基底的食用級安全消毒巾消毒菜葉。他們會吃掉其中一半的收獲，另一半會打包冷凍起來，帶回地球進(jìn)行科學(xué)分析。
NASA的植物實驗名為Veg-01，用以研究植蔬在太空軌道上的運作以及生長效能和裝有種子，植物扎根的“栽培包”。
NASA持續(xù)催生太空站的植蔬科技，以提供未來的太空人可永續(xù)發(fā)展的食物來源─載人火星任務(wù)非常重要的一環(huán)。隨著NASA朝長程太空探索任務(wù)出發(fā)，更加深入太陽系，蔬菜將會是太空人團(tuán)隊重要的食物來源。并且也可做為太空人在執(zhí)行外太空任務(wù)時的休閑活動。在開始栽培之前，種子已經(jīng)在太空中靜置15個月。第一個栽培包在2014年5月啟用，由遠(yuǎn)征39小組的飛行工程師史蒂芬?史旺森( Steve Swanson )澆水、栽培。在33天成長后，成功收成并在2014年10月回到地球的甘迺迪航太中心，并接受食物安全分析。第二個Veg-01栽培包在7月8日啟用，由凱利負(fù)責(zé)栽培33天并且收成。
NASA計劃在外太空以及其他星球上種植可食用植物做為太空人食物補給。(照片來源：NASA)
植蔬系統(tǒng)由位于威斯康辛州的美國軌道科技中心(ORBITEC)研發(fā)，并且在甘迺迪航太中心經(jīng)過測試，才進(jìn)入太空。蔬菜和兩組裝有蘿蔓種子的栽培包以及一組百日菊一起在2014年4月隨SpaceX任務(wù)送至太空站。
可拆分且可延伸的植蔬單位由一個淺層的平板構(gòu)成，裝有紅藍(lán)綠三色的LED燈供植物生長及方便觀察。使用LED燈栽培植物的概念可追溯至??1990年代的NASA計劃。當(dāng)時的高級維生計劃由雷?韋勒(Ray Wheeler)博士帶領(lǐng)，在位于甘迺迪的探索研究及科技專案辦公室進(jìn)行研發(fā)。
韋勒博士和工程師以及來自美國軌道科技中心的創(chuàng)新研究計畫小組合作，一起研發(fā)植蔬系統(tǒng)。喬亞?馬沙(Gioia Massa)博士是NASA位于甘迺迪的植蔬專屬科學(xué)家。馬沙博士和團(tuán)隊研發(fā)出這套太空用的植蔬單位，并加以驗證確保能在太空生長。籠罩著植蔬系統(tǒng)中植物的紫/粉色燈光是來自于一組如何紅和藍(lán)燈組合，經(jīng)過設(shè)計，能發(fā)出比綠色LED燈還要多的光。同時加入綠色LED燈照射，中何紫光下，讓人覺得有點奇怪的樣貌，讓植物看起來更像能吃的東西。韋勒表示：“藍(lán)色和紅色的波長是植物生長的基本條件。它們應(yīng)該是以電力轉(zhuǎn)換成光能量而言最有效率的顏色。綠色LED則幫助強化人類對于植物的視覺效果，但其實發(fā)出的光并不像紅、藍(lán)燈那么多。”
2010至2011年，韋勒、馬沙和蓋瑞?史塔(G??ary Stutte)博士曾在NASA的環(huán)境演練單位(Habitat Demonstration Unit)近亞利桑那州的沙漠區(qū)進(jìn)行相似實驗，栽培植物。韋勒博士表示植蔬系統(tǒng)將會幫助NASA了解更多有關(guān)在受控農(nóng)業(yè)環(huán)境中栽培植物的資訊。相似的設(shè)定包含垂直農(nóng)業(yè)，這種植栽方式是以層疊方式種植水耕作物，并用紅、藍(lán)色LED燈做為光源。這類系統(tǒng)在部分亞洲國家受到歡迎，且美國也開始跟進(jìn)栽種。
韋勒指出：“證據(jù)顯示，番茄、藍(lán)莓和紅萵苣都是很好的抗氧化劑來源。若能在太空中取得這類食物對人類的心情會有正面幫助，且也能些許降低太空輻射對類的影響。”在第一批萵苣收成并送回太空站之后，馬沙開始和一個飛行醫(yī)生團(tuán)隊以及NASA的安全代表合作，獲得批準(zhǔn)讓太空人團(tuán)隊食用這批農(nóng)作物。馬沙表示：“Veg-01蘿蔓生菜的微生物食物安全分析結(jié)果看來很好。”除了營養(yǎng)價值，在太空中栽種植物對太空人心理層面使否有正面幫助?NASA位于休士頓的詹森太空中心( Johnson Space Center )科學(xué)家亞莉山大?維米爾著手研究，想找出答案。
維米爾是行為健康和表現(xiàn)研究的科學(xué)家，參與NASA的人類研究計劃。她的團(tuán)隊致力研究能減輕火星載人任務(wù)人員的心理風(fēng)險。維米爾指出：“植蔬實驗?zāi)壳笆俏覀冞M(jìn)行的研究中，唯一著重于評估種植植物對人類在外太空影響的研究。”她的團(tuán)隊致力于研究太空組員的行為狀態(tài)、表現(xiàn)下降和團(tuán)隊溝通以及心理調(diào)適等方面。維米爾描述：“未來的太空飛行任務(wù)可能會有高達(dá)6個太空人長時間生活在一個受限空間，且彼此之間交流機(jī)會有限。我們了解到，針對這一點提供訓(xùn)練，讓太空人具備足夠的應(yīng)變對策非常重要。”
應(yīng)變能力可能包含有意義的工作。環(huán)境相關(guān)的改變也包括種植植物的生活。維米爾表示地球上的研究顯示，植物會讓人聯(lián)想到健康的生活和優(yōu)異表現(xiàn)。植物也很有可能成為參與長時太空任務(wù)所需的應(yīng)變對策。
對此馬沙表示同意：“太空人除了能夠栽培并食用新鮮的食物，種植植物可能也有心理上的正面幫助。當(dāng)有補給船抵達(dá)太空站，太空人團(tuán)隊的確能夠吃到一些像胡蘿卜、蘋果等的新鮮水果和蔬菜。但是數(shù)量有限，且這些補己必須盡快食用完畢。”
身邊有一點生意盎然的綠意─一片來自地球的物體─對于在極高壓的環(huán)境下生活、工作的太空人可能會有非常大的價值及正面影響。馬沙指出：“人類離開地球越遠(yuǎn)、時間越長，對于種植植物作為食物、空氣循環(huán)和心里幫助的需求就越大。我認(rèn)為植蔬系統(tǒng)將會成為長程太空探索重要的一個元素。”這個系統(tǒng)也可能對改善地球的植物產(chǎn)量以及生物質(zhì)生產(chǎn)有潛在幫助，從而為人類帶來益處。馬沙表示NASA從植蔬系統(tǒng)學(xué)到的知識都可以應(yīng)用在以人工燈光照明和水資源保育為主題的城市植物工廠和其他農(nóng)業(yè)相關(guān)情境。
“我們希望未來能夠增加植物種類，這會幫助我們了解更多植物在微重力環(huán)境生長的情形。我們未來將會進(jìn)行實驗，評估地球上和太空中，燈光品質(zhì)對植栽營養(yǎng)、味道的影響。”
位于甘迺迪和詹森航空中心的團(tuán)隊希望植蔬系統(tǒng)和太空植栽將會成為登上航空站、前往火星的珍貴、重要生命體。
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