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NASA展示太空站33天收成LED植蔬成果

发布时间:2015-8-11 17:23:13        来源:中国LED网        点击次数:

         终于,在太空微重力环境下栽培的新鲜植物正式登上NASA国际太空站太空人的菜单。远征44小组的团队成员,包括驻守一年的太空人史考特凯利(Scott Kelly),已经准备好在8月10日展示他们的收成:太空版红色萝蔓生菜。这些红色萝蔓生菜是来自于轨道实验室的植蔬生长系统。

 

太空人即将在国际太空站展示他们栽培的太空植蔬(照片来源:NASA)

  在开动之前,太空人会用柠檬酸基底的食用级安全消毒巾消毒菜叶。他们会吃掉其中一半的收获,另一半会打包冷冻起来,带回地球进行科学分析。

 

  NASA的植物实验名为Veg-01,用以研究植蔬在太空轨道上的运作以及生长效能和装有种子,植物扎根的“栽培包”。

 

  NASA持续催生太空站的植蔬科技,以提供未来的太空人可永续发展的食物来源─载人火星任务非常重要的一环。随着NASA朝长程太空探索任务出发,更加深入太阳系,蔬菜将会是太空人团队重要的食物来源。并且也可做为太空人在执行外太空任务时的休闲活动。在开始栽培之前,种子已经在太空中静置15个月。第一个栽培包在2014年5月启用,由远征39小组的飞行工程师史蒂芬史旺森( Steve Swanson )浇水、栽培。在33天成长后,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。第二个Veg-01栽培包在7月8日启用,由凯利负责栽培33天并且收成。

  NASA计划在外太空以及其他星球上种植可食用植物做为太空人食物补给。(照片来源:NASA)

  植蔬系统由位于威斯康辛州的美国轨道科技中心(ORBITEC)研发,并且在甘迺迪航太中心经过测试,才进入太空。蔬菜和两组装有萝蔓种子的栽培包以及一组百日菊一起在2014年4月随SpaceX任务送至太空站。

 

  可拆分且可延伸的植蔬单位由一个浅层的平板构成,装有红蓝绿三色的LED灯供植物生长及方便观察。使用LED灯栽培植物的概念可追溯至1990年代的NASA计划。当时的高级维生计划由雷韦勒(Ray Wheeler)博士带领,在位于甘迺迪的探索研究及科技专案办公室进行研发。

 

  韦勒博士和工程师以及来自美国轨道科技中心的创新研究计画小组合作,一起研发植蔬系统。乔亚马沙(Gioia Massa)博士是NASA位于甘迺迪的植蔬专属科学家。马沙博士和团队研发出这套太空用的植蔬单位,并加以验证确保能在太空生长。笼罩着植蔬系统中植物的紫/粉色灯光是来自于一组如何红和蓝灯组合,经过设计,能发出比绿色LED灯还要多的光。同时加入绿色LED灯照射,中何紫光下,让人觉得有点奇怪的样貌,让植物看起来更像能吃的东西。韦勒表示:“蓝色和红色的波长是植物生长的基本条件。它们应该是以电力转换成光能量而言最有效率的颜色。绿色LED则帮助强化人类对于植物的视觉效果,但其实发出的光并不像红、蓝灯那么多。”

 

        2010至2011年,韦勒、马沙和盖瑞史塔(Gary Stutte)博士曾在NASA的环境演练单位(Habitat Demonstration Unit)近亚利桑那州的沙漠区进行相似实验,栽培植物。韦勒博士表示植蔬系统将会帮助NASA了解更多有关在受控农业环境中栽培植物的资讯。相似的设定包含垂直农业,这种植栽方式是以层叠方式种植水耕作物,并用红、蓝色LED灯做为光源。这类系统在部分亚洲国家受到欢迎,且美国也开始跟进栽种。

 

  韦勒指出:“证据显示,番茄、蓝莓和红莴苣都是很好的抗氧化剂来源。若能在太空中取得这类食物对人类的心情会有正面帮助,且也能些许降低太空辐射对类的影响。”在第一批莴苣收成并送回太空站之后,马沙开始和一个飞行医生团队以及NASA的安全代表合作,获得批准让太空人团队食用这批农作物。马沙表示:“Veg-01萝蔓生菜的微生物食物安全分析结果看来很好。”除了营养价值,在太空中栽种植物对太空人心理层面使否有正面帮助NASA位于休士顿的詹森太空中心( Johnson Space Center )科学家亚莉山大维米尔著手研究,想找出答案。

 

  维米尔是行为健康和表现研究的科学家,参与NASA的人类研究计划。她的团队致力研究能减轻火星载人任务人员的心理风险。维米尔指出:“植蔬实验目前是我们进行的研究中,唯一着重于评估种植植物对人类在外太空影响的研究。”她的团队致力于研究太空组员的行为状态、表现下降和团队沟通以及心理调适等方面。维米尔描述:“未来的太空飞行任务可能会有高达6个太空人长时间生活在一个受限空间,且彼此之间交流机会有限。我们了解到,针对这一点提供训练,让太空人具备足够的应变对策非常重要。”

 

  应变能力可能包含有意义的工作。环境相关的改变也包括种植植物的生活。维米尔表示地球上的研究显示,植物会让人联想到健康的生活和优异表现。植物也很有可能成为参与长时太空任务所需的应变对策。

 

  对此马沙表示同意:“太空人除了能够栽培并食用新鲜的食物,种植植物可能也有心理上的正面帮助。当有补给船抵达太空站,太空人团队的确能够吃到一些像胡萝卜、苹果等的新鲜水果和蔬菜。但是数量有限,且这些补己必须尽快食用完毕。”

 

  身边有一点生意盎然的绿意─一片来自地球的物体─对于在极高压的环境下生活、工作的太空人可能会有非常大的价值及正面影响。马沙指出:“人类离开地球越远、时间越长,对于种植植物作为食物、空气循环和心里帮助的需求就越大。我认为植蔬系统将会成为长程太空探索重要的一个元素。”这个系统也可能对改善地球的植物产量以及生物质生产有潜在帮助,从而为人类带来益处。马沙表示NASA从植蔬系统学到的知识都可以应用在以人工灯光照明和水资源保育为主题的城市植物工厂和其他农业相关情境。

 

  “我们希望未来能够增加植物种类,这会帮助我们了解更多植物在微重力环境生长的情形。我们未来将会进行实验,评估地球上和太空中,灯光品质对植栽营养、味道的影响。”

 

  位于甘迺迪和詹森航空中心的团队希望植蔬系统和太空植栽将会成为登上航空站、前往火星的珍贵、重要生命体。