词条 | 太空农场 |
释义 | 太空农场(Space Farm),学名受控生态生保系统(Controlled Ecological Life Support System, CELSS),就是在太空依靠繁殖绿色植物(蔬菜、藻类等)就地解决航天员所需的食物、氧气和水等最基本物资的供应问题,是实现未来长期载人星际旅行、移民的关键技术和难题之一。 概述美国在未来航天计划中将“植物在密封太空舱内进行长期实验”列为重点研究项目。为了实现2018年重返月球和2033年载人登陆火星的宏伟计划,由约翰逊航天中心牵头,NASA其它三个研究中心、部分军工企业、科研院所、大学以及研究中心等单位共同协作,目前使其太空农场进展得如火如荼。 开发原因美国计划重返月球甚至载人登陆火星,以四人登陆火星为例预计将需要大量补给品,如果仅仅依靠地面供给,那么将需要一个庞大的补给队伍往返运送,不仅运输费用昂贵,技术上也难以保障。而太空农场可利用庄稼、蔬菜等高等植物的光合作用和蒸腾作用生产食物、氧气和水,利用专性微生物等的降解作用进行生物可降解废物的分解与再利用,可以实现系统内物质的闭合循环,仅需少量贮藏的食品和水就可以满足乘员生活之需,为彻底解决长期载人航天的补给难题提供了一线生机 研发历史太空是人类未来的家园,要在太空中长期生活,依靠地球的供养是不行的,必须把太空变成一片绿洲,建立起太空农场。 从人造卫星问世以来,科学家们就开始了在太空的植物栽培试验。至今,美、俄等国已在空间站上试种和培育了豌豆、小麦、玉米、稻谷、洋葱、兰花、郁金香等100多种植物,以研究宇宙飞行中各种因素对植物生长的影响。苏联航天员在“礼炮”号和“和平”号空间站上长期生活期间,播种过小麦,洋葱、兰花等植物,结果表明,植物要比在地球上生长得快,成熟得早。 美国在太空实验室和航天飞机上也进行过种植松树、燕麦、绿豆等植物的试验,发现这些植物在失重条件下其生长不仅没有受到影响,而且蛋白质含量高,这说明在宇宙空间种植农作物可以提高产量。与此同时,美、俄两国还在太空进行了动物的繁殖试验,结果证明,果蝇、蜘蛛、鱼类等动物都可以像在地面上一样自由生长、繁育。 太空农场中,植物可以在沙土或泡沫中生长,也可以悬在空中,植物只要有水、养分和支撑,就可以在太空失重条件下存活、发育和生长。而且风调雨顺,季季高产。农场中的牛、羊、鸡、鱼等动物也能正常生长,可为太空居民提供新鲜的蔬菜、水果和丰富的肉、蛋、奶等食品。 外星土壤也可种植植物植物不仅可利用月球和火星土被层生长,更能从外星球土壤中提取人类无法获取的珍稀营养元素,人类可以利用“太空农场”获得外星球的土壤的营养元素,满足人类需要。科学家曾将美国宇航局(NASA)“阿波罗号”系列飞船采集的月球土壤样本涂抹在多种动物和植物上,这些动植物生长状态良好。这表明,月球土被层采集的样本没有毒性,因此不会威胁动植物和人类。但是,科学家希望能够恢复“阿波罗号”未完成的月球实验,研究月球上土被和植物的培育,并分析月球植物的基因分子等级反应等,向科学更迈进一步。 该研究报告还指出,月球土壤样本中的营养物质对发芽的幼苗、植物培基可能很有帮助。特别是这些植物还可以获取在地球比较缺乏的营养元素,比如氮、磷、钾等。 |
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