美宇航局已掌握在火星上种植农作物的技术能力

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区块链或是下一项颠覆性技术

 

在过去一个世纪的大部分时间里,征服黑暗与浩瀚的宇宙的可能性始终让人类无比着迷。也许正因为如此,《火星救援》(The Martian)才在本周末跃居票房排行榜冠军宝座。这部电影是根据安迪·威尔(Andy Weir)的同名小说改编的,讲述了一个人在火星上艰难生存的困境。

在《火星救援》中,马特·达蒙(Matt Damon)扮演的人物意识到,他没有足够多的食物支撑到四年后人类的下一次火星之旅,因此面临着可能会被饿死的残酷现实。幸运的是,他是一位植物学家,不久便找到了一个利用火星土壤和自己的粪便种植马铃薯的方法。

据犹他州立大学植物、土壤与气候学系主任布鲁斯·布戈比(Bruce Bugbee)介绍,太空农业虽然在《火星救援》中只是一个虚构的场景,但其实已经发生在我们身边。过去 10 年里,布戈比一直在与美国宇航局合作开发在太空栽培植物的技术。

布戈比在接受 TechCrunch 网站采访时表示:“我们不仅专注于种植一些做沙拉的蔬菜,而且还种植了一些生菜和萝卜,这些蔬菜有助于水的循环。”

布戈比最近看到,他的研究已经在国际空间站取得了成果。根据美宇航局官方网站上的一篇文章,国际空间站上的 6 名宇航员不仅在今年 8 月份收获了他们在这个轨道实验室中种植的农作物,而且还成为第一批在太空中吃到这些农作物的 “地球人”。

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图译:在实验室种植的太空生菜

据布戈比介绍,电影《火星救援》及同名小说描述的内容与太空农业有关的真正科学相当接近,但也有一些细微却很重要的不同。首先,火星土壤富含氧化铁(正因为这种物质,火星表面才呈现微红色),在上面种植大量作物的难度极大。布戈比的技术不需要火星土壤和粪便,而只涉及水耕栽培和循环水。

自然光照则是另外一个问题。布戈比在谈到电影版《火星救援》时说:“火星上面没有足够的光。所以,我们目前正在开发一种巨大的反光镜,反光镜上面的透镜可以聚集阳光,然后用纤维光学将其到吸收到透镜里面。”

“我们不仅专注于种植一些做沙拉的蔬菜,而且还种植了一些生菜和萝卜,这些蔬菜有助于水的循环。”

——犹他州立大学的布鲁斯·布戈比博士

值得一提的是,目前在火星上生存的难度极大,即便是受过专业训练的宇航员,在这种环境下也无法生存。比如强大的风暴,缺乏阳光,在夜晚保持温暖所需要的热量,彻底改变土壤化学特性或是在富含铁元素、营养匮乏的土壤中种植转基因植物的需要,这些苛刻的条件让人类根本无法在火星上生存。尽管如此,科学家近年来在将人类送上火星、为最终定居做好准备方面,也取得了很大进展。

SpaceX 和特斯拉的掌门人埃隆·马斯克(Elon Musk)提议,将一个装满可食用植物的温室送入火星,为创造一个充满生机的星球注入活力,可以实现人类的长期定居梦想。这位亿万富翁对他征服火星的计划十分高调,甚至公开表示这一计划可以确保人类的未来生存

美宇航局也有意探索登陆火星的可能性。它还给定于 2020 年实施的火星探险之旅提出了多个目标,包括发射机器人探测器,用以解决有关将人类送上火星并定居的几个关键性问题。尽管目前还不清楚这一任务是否包括实验性农业种植,但美宇航局将想方设法从火星的二氧化碳中提取氧气,为人类未来的火星探索之旅做准备,为潜在的火星农作物种植做准备。

美宇航局的 “火星之旅” 项目目标是在 2030 年以前将人类送上火星。美宇航局官方网站上的一篇文章写道:“全美的工程师和科学家都在努力开发一些技术,宇航员将来可以借助于这些技术在火星上工作和生活,然后安全返回地球,为人类的下一次太空探索奠定坚实基础。”

然而,身在犹他州立大学实验室的布戈比在电话中告诉我,人类能否成功征服火星,真正的问题不在于这一方案是否可行,而在于资金,毕竟,我们已经掌握了人类在其他行星定居所需要的技术。

美宇航局已资助了布戈比实施的太空农业项目,以了解人类在火星种植农作物的短期可行性。我们已给美宇航局发去电子邮件,以了解这个政府机构是否还推进了其他火星项目,但到目前为止还没有收到回复。不过,美宇航局已经在自然条件下测试了这一概念,证明了它的有效性——但资助学术科研项目与创业公司从风险投资公司那里融资是两个截然不同的概念。

布戈比告诉我,他目前已经募集到 2.4 万美元的资金。这让他在接下来 6 个月的研究中有了资金保障。但他还需要数万美元来继续实施研究——他告诉 TechCrunch 网站,这项研究将来可以给人类探索太空的活动节省大量资金。

今天,每将 1 磅的食物和其他补给送入地球轨道,大概需要 1 万美元的费用。布戈比表示,在太空种植农作物,会让太空之旅变得更划算。他还告诉我们,对美宇航局而言,从舱室空气中提取二氧化碳是一个复杂且代价高昂的过程,但也是一个可以让植物自然生长的过程,只要技术运用得当,还不花一分钱。

“除此之外,还有一些心理方面的好处,” 他说。在漫长且黑暗的太空之旅中,看着植物生命慢慢生长,可以显著改善宇航员的情绪。

翻译:皓岳

NASA Astronauts Can Already Farm On Mars