如何在太空中种植、浇灌植物？

人类已经在国际空间站（ISS）上持续存在了20多年。这是我们在长期太空飞行中运行时间最长、最全面的实验。但是，国际空间站要持续提供食物、水和氧气等消耗品，因此宇航员在很大程度上还是要依赖于地球。如果，人类要长期在太空生活和工作，我们必须学会更加自力更生 —— 这意味着在太空中种植粮食。

考虑到这一点，美国宇航局格伦植物水管理（PWM）项目一直在努力研究，为在国际空间站上生长的植物提供水和通风的最佳方式。以前的实验已经证明，植物可以在太空中生长，但微重力条件并不理想。

上图：太空植物光照试验。

有证据表明，太空使植物更容易受到微生物的污染。2015年在国际空间站上种植的百日菊部分被真菌杀死。宇航员斯科特·凯利（Scott Kelly）的悉心照料挽救了一些植物，他对剩下的百日菊加倍呵护，使它们逐渐恢复了健康。

实际上，在微重力环境下，园艺面临的另一个重大挑战是，植物的根系表现与地球上不同，在给植物输送水分方面带来了意想不到的挑战。正是这个问题，PWM项目希望解决。

有两种常见的方式将水输送到根部。第一，就像地球上大多数农业一样，是通过一个中介来传递：土壤。第二种选择是水培法，直接在水中种植植物。

上图：宇航员迈克·霍普金斯在国际空间站上进行水培实验。

为了测试这些方法的有效性，PWM团队向空间站运送了人造植物。这些泡沫、毛毡和海绵制品模拟了真实植物的根系和蒸发率（他们并没有大量使用这些东西来延长实验的保质期）。模拟的植物被用果汁而不是水来“浇水”，这样就更容易看到液体被吸收，并为“植物”提供有用的营养和糖分。

该项目的关键要求之一是，水输送系统需要在植物的整个生命周期中都有效，从种子到叶子。如果一株植物在萌芽期（或之后的任何时候）死亡，它就不能收获，所以研究人员需要考虑到每一个生命阶段。

PWM项目在四月初结束了在国际空间站上的实验。结果还有待揭晓，但该团队计划在未来进行进一步的实验，以进一步完善他们的种植技术。

上图：我国的太空植物栽培试验。

PWM项目只是太空植物科学漫长历史中最新的一个。1982年，苏联Salyut-7空间站上的拟南芥（一种与卷心菜和芥菜有亲缘关系的植物）成为第一种在轨道上完全生长的植物（1966年，苏联的一项更早的实验成功地在太空中萌发了种子）。

从那时起，在空间站上种植了各种各样的植物，包括莴苣、唐莴苣、萝卜、白菜、豌豆、向日葵和前面提到的百日菊。其中一些用于研究，其余的直接变成宇航员的午餐。

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