“太空菜园”来了
■郝明鑫 卢瑞华
中国空间站的太空番茄长势喜人。 图片来自中国载人航天工程办公室
绿意萌动、生机勃勃，经过神舟二十一号乘组3个月的辛勤耕耘，太空番茄长势喜人。一茬茬蔬菜在中国空间站喜获丰收，不仅丰富了航天员的在轨食谱，也为空间站增添了一抹生机。
从神舟十一号乘组开始，空间站内陆续开展多类植物种植实验。截至目前，“太空菜园”实现了多种植物从种子播种到收获的全周期培养。
在空间站开辟“太空菜园”，仅仅是为了满足航天员食物供应吗？
有关专家表示，种植的植物可以通过光合作用为航天员提供氧气和水，在一定程度上净化密闭舱室环境。同时，这些“太空植物”对研究太空微重力等特殊环境对植物生长发育、生理生化等方面影响，从而提高作物生长速度、产量和品质具有重要作用。除此之外，“太空菜园”还能提供情绪价值，航天员通过照料植物可以缓解身心压力，调节情绪。
在“天宫”种菜，难点众多。
太空环境与地球有着很大的差别。太空没有通俗意义上的土壤，需要利用人工栽培基质作为特殊的土壤进行培养。但这并非普通的无土栽培。太空密闭环境条件对基质的要求极为苛刻，专家专门设计出一种可生物降解、能重复利用的植物栽培基质。这种基质以块状结构形式存在，不会脱落碎屑，而且具备良好的通气、保肥和导水性能，保证了“太空种菜”的可行性。
选好了土壤还不够。在失重条件下，植物的根如何向下扎到土壤里呢？神舟二十一号航天员张洪章解释说，虽然没有重力的引导，但是植物的根仍然会往土壤里生长，这是因为植物不仅有向重性，还有向水性。培养基质里含有充足的水分，所以种子在萌发时就会向含有水的土壤里生长。但失去重力，植物的根和茎就不能整齐地向着一个方向生长，呈现出较为凌乱的状态。
航天员表示，在太空“种菜”还有两个困难。一是浇水难，在失重环境下，水停留在根系表面，不容易深入植物根层。为此，科技工作者们开展了大量研究，最终依靠基质颗粒的毛细作用力，让根部与周围环境进行正常物质交换。二是没有阳光照射，喜欢光照的植物就不易生长。在封闭环境中模拟阳光通常要使用600~1000瓦的灯泡，而这样的设备能源消耗大，在太空中根本无法实现。随着研究不断推进，科技工作者们发现，阳光中的红光和蓝光对植物生长至为重要。因此，低耗能、可调节光谱的LED灯是不错的选择。
目前，“太空菜园”正在开展生菜（叶菜类）、甘薯（粮食类）、薄荷（芳香类）、地黄（药食类）和向日葵（观赏类）等植物的栽培，后续还将进一步扩大植物栽培的规模和范围，开展批量化植物生产。
