磊磊趣闻|火星种土豆，我们是认真的，请看各国科学家做了什么
【磊磊趣闻|火星种土豆，我们是认真的，请看各国科学家做了什么】
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Credit： NASA
对太空农业的研究 ， 导致了地球上的众多进步（如温室大棚和垂直农场中用到的LED照明、马铃薯育种新技术等） 。 虽然 ， 现在仍面临许多技术困难 ， 但植物和相关生物系统将成为在月球、火星 ， 甚至更远星球上生存系统的主要组成部分 。
美国国会于2017年3月批准 ， 将195亿美元用于2017年NASA的太空探索 ， 人类登陆火星将比以往任何时候 ， 都更接近现实 。
企业加快了重返月球和首登火星的计划 。 如今 ， 他们有一个新的关注点 ， 在极端环境中如何维持人的生命和生产力 。 植物 ， 特别是农作物 ， 将成为再生生命支持系统的重要组成部分 ， 因为它们提供食物、氧气、净化二氧化碳 ， 并且有助于水的回收 ， 这一切都是以自我再生或生物再生的方式进行的 。 毫无疑问 ， 植物在任何长时间和远距离的人类太空探索中都非常必要 。 该领域已有大量研究 ， 不仅有先进的太空农业 ， 同时也促进了地球上的许多技术进步 ， 如温室大棚和垂直农场中用到的LED照明 ， 新的马铃薯育种技术等） 。
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垂直农场 ， 一种新型室内的农作物种植方式
图片来源：pixabay
NASA肯尼迪航天中心的雷蒙德·M·惠勒博士 ， 最近发表在《开放农业》上的一篇文章 ， 丰富而全面地介绍了在过去和现在 ， 世界各国对人类太空探索中的生物再生、生命维持、环境可控农业的贡献 。 该文涵盖了大部分国际团队的主要进展 ， 介绍这些工作的一些技术转让在地球上的价值 。
在太空中 ， 利用植物让人类生存并富有生产力 ， 这个想法无论在概念上还是在科学探索中并不新鲜 。 但这篇文章中所介绍的各国历史上的众多研究 ， 将是太空人工生态系统的行业研究和任务设计的基础 。
该领域的研究 ， 始于20世纪50年代和60年代 ， 杰克·迈尔斯和其他研究人员为美国空军和国家航空航天局（NASA）研究藻类植物在氧气生产和清除二氧化碳中的作用 。
从上世纪60年代开始 ， 俄罗斯西伯利亚克拉斯诺雅茨克的研究人员 ， 研究了藻类生产和可控环境农业 。 他们测试了一些人类群体所消耗的空气、水和食物 ， 大部分食物由小麦和其他作物提供 。
NASA在上世纪80年代早期 ， 发起了“受控生态生命保障系统计划” ， 测试在受控环境中生产的小麦、大豆、马铃薯、莴苣和甘薯 。 这些研究为肯尼迪航天中心20平方米的室内封闭测试铺平了道路 。
大约在同一时间 ， 日本研究人员在青森县开发了密闭生态实验设施（CEEF） ， 研究密闭系统中的植物、人类、动物和废物回收系统 。 CEEF拥有150平方米的植物生长面积 ， 提供了可供两人和两只山羊食用的、几乎完整的饮食 ， 包括空气和再生水 。
欧洲航天局的梅丽莎计划 ， 始于上世纪80年代末 ， 尝试用生态方法提供气体、水和回收材料 ， 以维持太空生活 ， 后来扩大到植物测试 。
加拿大威尔夫大学的研究小组在1994年成立研究机构 ， 来开展太空作物研究 。 几年后 ， 他们相继开发出复杂的大棚内低压植物生产室 ， 用于太空作物测试 ， 并扩大了测试范围 ， 进行广泛的可控环境农业主题研究 。
最近 ， 北京航空航天大学的研究小组设计、建造和测试了一个封闭的生命支持设备（月宫1号） ， 其中包括一个69平方米的农业模块 ， 可用于三人的空气、水和食物生产 。
这些太空农业的跨国研究 ， 带来了新技术和新发现 ， 包括首次使用发光二极管来种植作物、首次展示垂直农业、利用水培方法来种植地下作物如马铃薯和甘薯、作物产量超过记录、确定挥发性有机物（如乙烯）产率的技术、使用新方法控制供水、处理和回收废物用于作物生产系统的方法等等 。
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