美国宇航局对太空农场有宏伟计划

在太空中种植花园并不容易，但对于宇航员来说，拥有一双园艺好手不仅是一种天赋，几乎是一项要求。

国际空间站种植植物的历史虽然短暂，但生机勃勃。随着宇航员逐渐脱离地球，他们在轨道上满足自身营养需求的能力就显得更加重要。

美国宇航局在一封电子邮件中表示：“今天在空间站上进行的小型项目重点是进行与农作物生长和性能相关的初步研究。它们是开发未来将伴随宇航员的全功能农作物生产系统的垫脚石。”

然而，目前大规模太空作物生产的努力面临着成本和后勤方面的挑战以及技术差距。周五发表在《天文学和空间科学前沿》上的一篇新论文主张，需要自动化、机器人技术甚至机器学习方面的新进展来突破其中的一些障碍。

由于预包装食品会随着时间的推移而变质，并且从地球到潜在的月球或火星定居点的任何资源可能需要很长时间才能运送，因此投入资源来实时保证机组人员的健康更加可行。

威斯康星大学麦迪逊分校植物学教授西蒙·吉尔罗伊（Simon Gilroy）表示：“持续提供食物、氧气和维持生命所需的一切物质非常昂贵且困难。”他未参与这项研究。吉尔罗伊表示，太空对于生物来说是一个“奇怪”的地方，这也是它成为研究植物和人类进化记录的绝佳机会的原因之一。

但在某种程度上，NASA 对天体植物学（即研究植物如何与太空环境相互作用）的浓厚兴趣也源自海盗历史的经验教训。几个世纪前，当冒险的探险家长途跋涉穿越大海时，许多人会死于坏血病，即严重缺乏维生素 C。

这种重要的维生素天然存在于橙子中，是保持健康的关键营养素。尽管现代宇宙的供应者可以服用每日维生素，而不必费尽心思种植来之不易的生菜，但植物不仅具有营养价值，还具有强大的心理益处。

Frontiers 的文章还指出，通过使用一种称为高光谱成像的技术（一种可以捕获和处理整个电磁频谱（不仅仅是红光、绿光和蓝光）的大量信息的方法），科学家可以开发出一种精确的植物健康监测系统。该系统将收集数据，通过自动监测植物健康状况来帮助确保食品安全，并向宇航员发出早期植物疾病、干旱或微生物感染的警报。

肯尼迪航天中心目前正在开发该系统的原型，该系统还用于创建植物图像数据库，以供宇航员在确定植物压力源时参考。

[相关：给太空植物浇水很难，但 NASA 有一个计划]

美国宇航局希望，未来这些系统和类似的系统将用于帮助训练人工智能算法，这些算法可以在国际空间站和 Gateway（NASA 阿尔特弥斯太空计划的一部分，将绕月飞行的前哨基地）上使用。但据该机构称，“我们还需要做更多的工作，才能确信我们派往火星的宇航员将拥有一个健康、功能齐全的食物系统来陪伴他们完成旅程。”

目前，NASA 还与美国农业部 (USDA) 合作，研究微型蔬菜的使用。微型蔬菜是一种营养丰富的小型植物，可以轻松种植和食用，无需宇航员长时间参与。许多太空作物研究项目也在进行中，包括蔬菜生产系统 (Veggie)，这是国际空间站上的一个花园，宇航员用它来研究微重力对植物的影响。

另一个是先进植物栖息地 (APH)，这是一个全自动生长室，用于收获植物作物并对其进行实时研究。由于这些项目和类似项目，NASA 已成为太空作物研究和解决方案的先驱。

一个最新的例子是肯尼迪航天中心正在生产的作物生产原型设备 Ohalo III。该设备将作为新植物生长技术的测试平台，并测试先进的供水概念。该设备还将让宇航员采摘和食用各种“沙拉型作物”，科学家希望这能减少“菜单疲劳”。

2019年启动的Ohalo III项目最终将部署在火星运输飞行器上，帮助引导早期的月球和火星表面生产系统。

尽管如此，吉尔罗伊表示，人类距离大规模太空作物成为现实还有数年时间。但未来几十年的太空作物项目将为子孙后代的繁荣奠定基础。

“我们仍处于探索和修补阶段，我们正在努力寻找解决方案，”吉尔罗伊说。“我们就像刚刚踏上船、横渡海洋去探寻真相的探险家。”