十年耕耘结硕果:“天宫菜园”从科幻走向现实,品种丰富收获满满

1天前

四月春风送暖,地面春耕正忙,而在400公里外的中国空间站,“天宫菜园”也同步开启了“耕耘”模式。自2016年航天员在天宫二号首次播下生菜种子,到2026年中国空间站实现多批次太空种植,十年间,中国航天人攻克诸多技术难题,让绿色生命在浩瀚太空绽放生机。


太空种菜:从科幻变为现实


2016年,天宫二号空间实验室内,神舟十一号航天员景海鹏、陈冬小心翼翼地播下生菜种子,这是中国人首次在太空人工栽培蔬菜。


轻便易搭建的栽培装置、蛭石栽培基质、红蓝绿三色LED灯,构成了最初的“太空温室”。播种第五天,种子成功发芽,期间需定期浇水、补光、间苗。


一个月后,翠绿的生菜长成,航天员未在轨食用,而是带回地面做生物安全性检测,充分验证了太空种菜的可行性。


不仅如此,天宫二号搭载的高等植物培养箱,让科研人员通过地面监控对拟南芥和水稻进行温控、浇水,首次完成“从种子到种子”的空间长周期培养,还国际首次获取拟南芥开花基因启动子控制的绿色荧光蛋白实时图像,为后续建立植物基空间生命生态系统、调控植物开花、提升系统生产效率提供了依据。


在“太空家园”:品尝第一口新鲜绿色


中国空间站进入建造阶段后,太空种植迎来新发展。2022年7月,问天实验舱发射对接,其生命生态实验柜为太空种植提供了更完备的平台。


神十四乘组将含拟南芥和水稻种子的实验单元安装到通用实验模块,启动国际首次空间微重力下水稻“从种子到种子”全生命周期培养实验。


实验历时120天,水稻成功结籽,同年12月随神舟十四号返回舱带回地球。


9月10日中秋节,乘组收获了近三个月种植的两株“太空生菜”,这是中国航天员首次在轨食用自种蔬菜。此外,他们还成功栽培了小麦和矮秆番茄。


“天宫菜园”:品种丰富收获不断


中国空间站全面建成并常态化运营后,航天员在轨半年的工作生活对新鲜蔬果和绿色环境需求增加,植物种植面积、数量随之增长,各乘组持续开展栽培实验。


神十五至十七乘组接力培育出“生菜王”“红叶”“美罗”三种生菜和“红蕾”樱桃番茄,丰富了“太空食谱”;神十九乘组首次在轨种植甘薯,记录生长全过程并预留扦插苗,拓展了太空种植作物谱系,“太空菜园”日益丰富。


栽培装置演进:太空种植的“黑科技”


微重力下的水分养分供应是空间植物栽培的关键。太空植物培养以人工基质为主,水分靠基质颗粒毛细作用力运动。栽培基质从早期离子交换树脂、固态化琼脂,发展到岩棉、蛭石、蒙脱石等,科研人员据此研发多种水分养分供应系统,应用于不同栽培装置。


基于升级后的基质,科研人员设计了模块化简易栽培装置,开放式结构让航天员可随时接触植物,操作简单,还能按喜好摆放,为舱内添绿。


《天宫TV》中常见的第二代空间植物栽培装置,能自动配置光照、水分和营养,采用植物不可食部分发酵的再生基质,实现多批次种植,为未来大规模太空种植奠基。


目前空间站有2套栽培装置,2023年6月、8月启用,分别开展生菜栽培验证及樱桃番茄、小葱栽培试验。


2025年7月,新型植物气雾培养装置随天舟九号上行,该装置雾化水气提高水利用率,定制LED光谱提升能源效率,可开展植物高效栽培、大气再生等研究。


今年,该装置培育的樱桃番茄长势好、产量高,神二十一乘组采收封装。后续还将开展小麦、胡萝卜及药食类植物的气雾培养试验。


空间植物在受控生态生保系统中作用关键,能提供食物、氧气、净水,吸收二氧化碳,净化环境并缓解航天员心理压力。太空种植不仅解决食物供应,还能研究微重力对植物的影响,探索深空探测和受控生态环控生保技术。


从天宫二号“首次栽培”到空间站“多批次种植”,十年间空间植物栽培技术突破,也是中国人探索太空的缩影。从“种得活”到“种得好”,这抹绿色承载着航天员的新鲜体验,更承载着人类走向深空、长期驻留的梦想。


原标题:《生菜、水稻、番茄、小葱……10年间 “天宫菜园”品种丰富收获不断》


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