弄清楚如何在太空中养活人是更大努力的主要部分,以证明长期人类外星环境的生存能力。2022年5月12日,一组科学家宣布他们已经成功地使用月球土壤生长植物聚集在阿波罗月球任务中。但这不是科学家第一次试图在通常不支持生命的土壤中种植植物。
南极种植植物
在南极种植植物的最早努力主要集中在向探险家提供营养。
1902年,英国医师和植物学家雷金纳德·科特利茨(Reginald Koettlitz)是第一个在南极土壤中种植食物的人。他从McMurdo Sound收集了一些土壤,并用它在探险队船上的天窗下的盒子里种植了芥末和奶油。农作物立即对探险队有益。Koettlitz产生了足够整个船员吃了果岭帮助避免症状。这项早期实验表明,南极土壤可能是有效的,并且还指出了极地探险期间新鲜食品的营养优势。
早期尝试直接在南极景观中种植植物的尝试较少。1904年,苏格兰植物学家罗伯特·鲁德摩斯(Robert Rudmose-Brown)将种子从22种冷耐北极植物邮寄到了小的,寒冷的劳里岛(Laurie Island),看看它们是否会成长。所有的种子都无法发芽,芦苇棕色归因于两者环境条件和生物学家缺席帮助他们的成长。
还有更多尝试将非本地植物引入南极景观,但通常他们没有生存很长时间。尽管土壤本身可以维持某种植物的寿命,但严峻的环境对植物种植却不友好。
现代技术和情感利益
到1940年代,许多国家已经开始在南极洲建立长期研究站。由于不可能在外面种植植物,因此有些人居住在这些车站扎根于建造温室提供食物和情感健康。但是他们很快意识到南极土壤质量太差,大多数农作物超越芥末和奶油,然后通常失去生育能力一两年后。从1960年代开始,人们开始改用无土水培法的方法,该系统在该系统中,您的根部在人工和自然光的结合下种植了其根部浸入化学增强的水中的植物。
到2015年,至少有43位南极研究人员种植植物的不同设施在某个时间或另一个时间。尽管这些设施对科学实验很有用,但许多南极居民很欣赏能够在冬季吃新鲜蔬菜的能力,并认为这些设施巨大心理健康。正如一位研究人员所说,他们“温暖,明亮,充满绿色生活 -一个人在南极冬季错过的环境。”
南极作为空间的类似物
随着20世纪中叶的永久人类占领南极的占领,人类也开始推向太空,尤其是向月球推向太空。从1960年代开始,为NASA等组织工作的科学家开始考虑敌对,极端和陌生的南极方便的类似物对于太空探索,各国可以测试空间技术和协议,,,,包括植物生产。这种兴趣一直持续到20世纪末,但直到2000年代,空间才成为一些南极农业研究的主要目标。
2004年,国家科学基金会和亚利桑那大学受控环境农业中心合作建立了南极食品增长室。该项目旨在测试受控环境农业的想法 - 一种最大化植物生长的手段,同时最大程度地减少资源的使用。根据其建筑师的说法,该设施紧密模仿了月球基地的条件,并提供了“地球上的某些问题的类似物当粮食生产转移到太空居住时。”该设施继续为南极站提供补充食品。
自从建立南极食品增长室以来,亚利桑那大学与美国宇航局合作建立了类似的原型月球温室。
在太空中生长植物
随着人们在20世纪末开始在太空中花费更长的时间,宇航员开始使用南极洲一个世纪成长的植物的课程。
2014年,NASA宇航员在国际空间站上安装了蔬菜生产系统,以研究微重力的植物生长。第二年,他们收获了一小部分生菜,其中有些与他们一起吃饭香醋。正如南极科学家多年来所说的那样,美国国家航空航天局(NASA)断言,新鲜农产品的营养和心理价值是“解决方案挑战长期任务进入深空。”
直到今天,南极研究对空间起着重要作用。2018年,德国在南极洲启动了一个名为Eden ISS的项目,该项目的重点是植物种植技术及其在太空中的应用在半闭合系统中。植物在空气中生长,随着散热器的根部喷涂化学增强的水。在第一年,伊甸园ISS能够生产足够的新鲜蔬菜来构成六人组合的饮食中三分之一。就像在南极历史上一样,如何种植植物的问题对于对月球或火星上可能的人类定居点进行的任何讨论至关重要。人们最终放弃了为粮食生产培养苛刻的南极景观的努力,并转向人工技术和环境。但是,经过一个多世纪的练习并使用了最现代的技术,南极洲种植的食物从未能够为许多人提供很长时间的支持。在将人们送到月球或火星之前,首先证明定居点可以在冰冻的地球南部平原上生存,这可能是明智的。
Daniella McCahey是历史助理教授德州理工大学。本文从谈话在创意共享许可下。阅读来源文章。