18新利最新登入太空农业如何运作

维罗妮卡·安·扎巴拉-阿利伯托从事一项地球上的封闭系统农业实验,该实验可能对地外旅行和定居有用。该实验位于犹他州的火星沙漠研究站。查看更多宇航员图片。"width=
维罗妮卡·安·扎巴拉-阿利伯托从事一项地球上的封闭系统农业实验,该实验可能对地外旅行和定居有用。该实验位于犹他州的火星沙漠研究站。查看更多宇航员图片。
乔治·弗雷/盖蒂图片社

有没有想过,当我们越来越多地使用土地时,我们将在哪里建造家园和扩大社区地球的可居住的土地?也许太空会成为下一个郊区?但在我们开始送孩子们乘坐星际校车之前,我们必须找到在太空完成日常任务的新方法,比如生长食物.国际组织正在将时间和资源投入到维持地球以外人类生命的发展中。一些太空计划的目标包括即将返回并最终解决太空问题月亮以及即将进行的载人航行火星

国际空间站国际空间站)提供了一个合作平台,在这个平台上,研究将人类送入太空持续一段时间的关键挑战。在任何长途飞行和在太空中建立永久栖息地之前,研究人员必须克服这些挑战。

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宇航员图片库

太空农业如果人类要在不与地球持续接触的情况下在太空中生存,就需要更多的了解。太空农业就是指在太空中种植植物。乍一看,这似乎不太棘手,但太空的固有属性以及我们在其环境中旅行和生活的能力使情况变得非常复杂。

幸运的是,国际空间站有一整个团队宇航员(不需要有园艺技能)来自世界各地,专攻各种科学和工程领域。宇航员进行实验,提高我们在太空中种植植物的知识,以及许多其他重要的科学领域。地球上的研究人员和科学家分析结果并进行自己的实验,想出新的理论和可能的解决方案来进行测试。

在我们了解专家们在太空农业方面取得的进展之前,让我们更深入地研究一下他们面临的障碍。

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太空农业的挑战

植物必须在国际空间站上的特殊生长室中生长。宇航员在植物和生长室上进行实验,试图了解和改进太空农业的过程。"width=
植物必须在国际空间站上的特殊生长室中生长。宇航员在植物和生长室上进行实验,试图了解和改进太空农业的过程。

为了理解太空农业的挑战,让我们考虑一下影响植物在太空中生长的一些因素。

更少的重力

目前的太空种植实验研究了在太空中种植的不同方面微重力(形容一个环境很少或没有重力)。这些实验对在地球表面耕作的相关情况可能有所帮助月亮火星美国的重力水平明显低于美国地球.植物从重力中获取生长的线索,比如根和茎的方向。科学家们分析了植物是否可以在较低的重力水平下正常生长,以及这些重力水平是多少。

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人工照明

地球上的大多数植物都能获得大量的自然阳光,并朝着这一方向生长但研究人员必须欺骗生长在太空中的植物,让它们遵循同样的行为。生长室中照明的选择是一个重要的考虑因素,有几个原因。在太空中有效利用能源非常重要,因为资源是有限的。能源不能浪费在那些不能最大化其输出的灯泡上。此外,不同类型的照明产生不同程度的热量,而额外的热量是航天器必须消除的(研究人员更喜欢产生很少热量的灯泡)。此外,宇航员没有多余的空间来携带备用灯泡穿过太空,所以他们需要一个持久的照明光源,比如发光二极管(发光二极管)。

不同的生根材料

几乎没有重力会影响根物质的功能。18新利最新登入不同的生根材料和土壤在水分和空气分布方面比其他的更好,这两者都是植物成功生长的关键。在太空中,颗粒状的土壤会导致水分分散,细土壤会阻碍气流[来源:Franzen]。研究人员正在试验多种可能性,包括粘土颗粒、水培法和像泥炭苔藓这样的材料。

污染物

植物通过航天器的空气、湿度和微重力生长,这些条件与地球上的不同。研究人员正在研究来自太空的污染物和危险生物是否会影响这些太空种植的植物,使它们无法供人类食用。基因密码的改变可能在其他方面造成伤害。有一种可能性是,如果宇航员把这些植物带回来,并把它们与地球上生长的植物混合在一起,我们最终可能会得到太空版的葛藤。野葛(国内外葛根蒙大拿是一种入侵植物,19世纪晚期从日本传入美国。

有限的可用空间

宇宙飞船的狭小空间与地球上大片起伏的农田截然不同。研究人员必须开发一种高效的、流线型的装置,可以在有限的空间内容纳作物生长。种植机器必须是自动的(或者至少有这种能力),并且能够调节浇水、湿度、照明、空气循环和养分输送。这些生长机器还需要与生命维持系统相结合,才能成功地交换二氧化碳和氧气。

那么宇航员什么时候能去太空的第一家沙拉吧呢?研究人员可能需要一段时间才能理解和克服太空农业带来的障碍。阅读下一页了解他们的研究,以及为什么昆虫可能成为太空食物未来。

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Space-farming研究

国际空间站在迈阿密上空漂移。"width=
国际空间站在迈阿密上空漂移。
StockTrek /数字/愿景盖蒂图片社

太空种植研究通常集中在可食用部分产量高、在小空间内生长旺盛的植物上。研究人员已经开始在太空中种植各种植物,包括水芹、扁豆、小麦、多叶沙拉植物、芥菜和大豆。

有了这些植物,研究人员正在确定未来太空农业的运作方式。18新利最新登入植物仍然需要它们所吸收的所有基本物质地球--,二氧化碳和营养物质。虽然植物也能生存重力在美国,为了防止任何生长问题,最好至少吃一点。人造重力由机械离心机产生的,有助于解决这个问题。控制人工重力的数量和持续时间的实验有助于研究人员确定重力对根的生长方向有多大影响。18新利最新登入幸运的是,月亮而且火星两者都有一定程度的引力,这将有助于维持这些天体上的植物生命。

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到目前为止,这项研究的结果好坏参半。在某些情况下,种植并从国际空间站返回的植物和种子与地面对照组相同。在其他实验中,他们相似,但略高或略大。在更多的测试中,研究人员注意到微重力环境下生长的植物与常规重力环境下生长的植物之间存在显著差异。

例如,学习的结果美国宇航局的生物质生产系统(BPS)发现,虽然这两组植物生长相似,但在国际空间站上生长的未成熟种子生长速度不同。对照组的种子发育速率相同。ISS幼苗中种子蛋白、可溶性碳水化合物等元素存在水平均高于地面对照组。研究人员指出,这可能会改变太空种植食物的味道。

然而,值得注意的是,这种混合结果可能是因为不同实18新利最新登入验中控制因素(如温度、光照和湿度)的多样性,不同的生长设备,以及植物可能很难生长的事实。

现在我们已经研究了太空农业研究的试验,让我们仔细看看为什么这项研究对未来的太空探索如此重要。

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太空农业的影响

国际空间站8号探险队的宇航员c·迈克尔·福勒(左)和亚历山大·卡莱里在拉达温室旁拍照。"width=
国际空间站8号探险队的宇航员c·迈克尔·福勒(左)和亚历山大·卡莱里在拉达温室旁拍照。

虽然很多研究都是由美国国家航空航天局而其他太空机构对太空项目也很重要,太空农业的影响在现实生活中有很多应用地球

学习如何在太空种植的主要好处和目的是实现长期的太空探索——这是至关重要的18新利最新登入宇航员再生食物源。想象一下,你要去度假一年,不得不把你计划吃的所有食物都打包起来——你的车里肯定塞满了食物。

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植物也可以在其他方面帮助生命维持系统。它们可以用来净化并将二氧化碳循环成氧气。如果种植规模足够大,植物可能会对航天器和殖民地的设计产生巨大影响。18新利最新登入

回到地球上,太空农业的影响将扩大我们对农业的认识。研究人员希望将他们在太空恶劣气候下种植食物的知识转移到同样具有挑战性和恶劣气候的地球上。他们正在收集有关植物生长的详细信息,并希望这些信息能在土地18l&#18新利最新登入117;ck手机登录变得越来越稀缺和贫瘠的情况下有所帮助。目标包括提高作物质量、提高作物产量和更好地控制农业系统温室

太空农业已经在地球上带来了其他一些令人惊讶和有用的应用。一种是一种叫做Bio-KES用什么把乙烯转化成二氧化碳和水紫外线.乙烯使植物成熟并最终变质。像Bio-KES这样的设备用于食品存储单元和展示柜,可以帮助延长农产品、鲜花和其他易腐物品的保质期。紫外线除了有助于减少我们必须丢弃的腐烂食物的数量外,还有其他用途。它也可以用来杀死病原体,比如炭疽热,帮助伤口愈合得更快,并提高一些疗效癌症治疗方法。

另一个可能产生意想不到后果的领域涉及植物的生长过程研究。细胞墙壁。通过太空农业,科学家们可能会发现如何控制和调节植物的生长强度。18新利最新登入一些植物可能会从这项研究中受益于更好的耐候性。此外,细胞壁不那么坚固的树木生长得更快,加工成纸也更容易、更便宜。这些转基因树木可以成为可靠的、快速生长的造纸资源,从而有助于减缓森林砍伐。

最后,植物似乎能改善心理。就像在地球上园艺和在公园里散步可以让你心情愉快一样,在国际空间站上的太空同伴也是如此。植物和郁郁葱葱的环境都能刺激感官,产生镇静的效果。例如,在他们的同事在哥伦比亚号灾难中丧生后,宇航员将植物作为治疗设备[来源:奎因].研究人员计划通过跟踪每个宇航员花在园艺和培育植物生命的时间来研究植物的心理影响。

太空农业将影响我们未来在崎岖的火星地形上生存的机会,以及我们养活地球膨胀人口的能力人口.有关太空农业的更多18luck手机登录信息,请访问下一页的链接。

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来源

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