南極溫室的豐收,火星移民的先聲,我們未來或可實(shí)現(xiàn)?

圖解:NASA科學(xué)家杰斯·邦切克(Jess Bunchek)在南極洲的“太空溫室”采摘蔬菜。圖源:原文。
建立在南極洲上的一個(gè)溫室正在研究測試種植技術(shù),以期望有朝一日能應(yīng)用于火星移民。該溫室在完全沒有土壤和自然光的條件下成功生產(chǎn)出了大量的蔬菜和香料,為未來的太空任務(wù)帶來了希望。
這個(gè)名為“伊甸園站(EDEN ISS)”的溫室坐落在南極洲東海岸的??怂雇袀?Ekstr?m)冰架上,位于研究前哨基地諾伊邁爾三號(hào)站(Neumayer Station III)旁邊,由德國航空航天中心(德文縮寫為DLR)運(yùn)營。

圖解:極夜中的“伊甸園站”。圖源:DLR。
今年,NASA的科學(xué)家杰斯·邦切克加入了在此過冬的工作人員的行列,并于數(shù)月內(nèi)在該全自動(dòng)溫室中種植了一系列的蔬菜,包括西蘭花、花椰菜、甘藍(lán)、甜菜、辣椒、西紅柿、黃瓜以及各類萵苣和香料。這些作物極大地改善了工作人員們的飲食,把他們從原先所依賴的那些單調(diào)的長保質(zhì)期食物中解救出來。

圖解:“伊甸園站”中的紫蘇葉。圖源:DLR。
該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人丹尼爾·舒伯特(Daniel Schubert)在一份聲明中說:“在以往‘伊甸園站’的過冬任務(wù)中,我們從未能夠種植出這么多不同品種的蔬菜作物?!?/p>
該溫室之所以能夠在沒有土壤的情況下種植植物,是使用了一種稱為“氣培法”的技術(shù)的緣故,這是一種將富含營養(yǎng)的溶液噴灑到植物根部上的技術(shù),而這些根須是懸浮在空氣中的。溫室的光源完全來自人工照明,因?yàn)槟蠘O有長達(dá)九星期的極夜,期間沒有任何太陽光照。

圖解:“伊甸園站”內(nèi)景。圖源:DLR。
邦切克所種植的一些植物,此前也曾在國際空間站被種植過。這位科學(xué)家計(jì)劃將這些植物在“伊甸園站”這個(gè)地面溫室中的生長情況與兩個(gè)在軌的太空溫室(即維吉溫室,the Veggie與APH溫室,the Advanced Plant Habitat)中的情況進(jìn)行比較。
“到目前為止,農(nóng)作物的生長情況讓我松了一口氣?!卑钋锌嗽诼暶髦姓f,“‘伊甸園站’在這方面是獨(dú)一無二且具有開創(chuàng)性的。我們正在收集有關(guān)系統(tǒng)性能和彈性、作物健康情況和生產(chǎn)狀況、環(huán)境微生物與作物微生物、食品安全、營養(yǎng)以及船員心理的大量數(shù)據(jù),還有與投入相關(guān)的如電力、淡水和人員的工作時(shí)間等數(shù)據(jù)?!?/p>
圖解:“伊甸園站”中的辣椒。圖源:DLR。
研究與綠色植物相伴和獲得新鮮食物對(duì)心理健康的益處也是實(shí)驗(yàn)的重要組成部分。就像國際空間站上的宇航員一樣,在南極的這些工作人員也被完全孤立在一個(gè)相當(dāng)惡劣的環(huán)境中,沒有先進(jìn)的技術(shù)就不可能生存。但是,在船員的日常生活中注入一點(diǎn)色彩,也許可以幫助他們保持精神振奮。
“我們現(xiàn)在可以把在那兩個(gè)在軌的太空溫室工作的宇航員的心理狀況與‘伊甸園站’工作人員的情況進(jìn)行比較?!卑钋锌苏f, “這里因?yàn)楣ぷ魅藛T少,與外界隔絕的時(shí)間也長,所以是個(gè)模擬太空環(huán)境的絕佳場所?!?/p>
圖解:大氣化學(xué)家琳達(dá)·奧爾特(Linda Ort)在“伊甸園站”采摘萵苣。圖源:DLR。
該溫室與伊邁爾三號(hào)站的距離為1300英尺(約合400米)。當(dāng)極地風(fēng)暴襲擊該地區(qū)時(shí),科學(xué)家們從科考站前往溫室的路途就變得太危險(xiǎn)了,因此溫室必須在沒有邦切克在場的情況下堅(jiān)持?jǐn)?shù)天。在這些日子里,依據(jù)植物生長的需要,溫室內(nèi)營養(yǎng)、溫度和濕度的調(diào)整由DLR控制中心內(nèi)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)使用其中央計(jì)算機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。
“與常規(guī)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)類似,我們必須接受天氣和氣候是決定性因素的事實(shí)?!?邦切克說,“但我來這里是為了了解我們?nèi)绾卫每萍际棺魑镌跇O端條件下也能茁壯成長,無論是為了在太空站中的工作人員,還是為了需要面對(duì)局部氣候劇變的人們。”
迄今為止,邦切克已經(jīng)在伊邁爾三號(hào)站待了將近一年,其將于2022年初踏上返程。
BY: Tereza Pultarova
FY: 浪漫主義學(xué)派
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