如何把菜种到太空去？近几年

近几年，中国航天探索的进程不断加快，从逐渐成熟的载人航天技术，到对月球越来越多的探索，再到如今开始在太空中搭建属于自己的空间站。也许在未来，太空旅行不再是梦想。

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空间站设计中，来自地球的货运飞船必不可少
但是，一个迫在眉睫的问题出现在我们面前：在缺乏资源的太空中，要如何才能确保日常的衣食住行，尤其是充足食物的供给呢？
在地球上，我们有一套完整的从农业到加工业的食物供应系统；但是到了太空，这些就很难实现了。因此，现在天和号核心舱的宇航员们，主要依赖来自地球的食物运输。

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早在2003年杨利伟进入太空，就已经有丰富的太空食物可供选择
“天舟”货运飞船每次都会运送成吨的日常用品到太空中，其中就包含了多种多样的“太空食物”——鱼香肉丝、宫保鸡丁、红烧肉等等，满足宇航员日常的口味需要。这些研制出来的速食饭菜美味易食，但这并不是长久之计。随着航天技术发展，另外一项研究也十分重要：
如何在太空种菜。
为什么要种菜？
明明有着那么丰富的太空食物菜单，也不是像电影《火星救援》里的主角一样被迫留在火星上，为什么我们还要在太空种菜呢？

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电影《火星救援》中，被困在火星上的主角为了活下来开始种土豆|图源：火星救援
最大的问题是运输的成本。我们可以做个简单的计算题：目前国际空间站每人每天要消耗1.8公斤的食物和包装，如果一个4-5人小分队要去火星探索三年（目前火星单程飞行要半年以上），就要将近10吨的食物，会给飞行带来很大的负担。更不用说未来我们可能的火星旅行了，如果依赖这样反复大批量地运输食物，显然不太现实。
其次是食物的保质期有限，同样假设的三年的火星探索，就要求食物保质期也在三年以上，而随着时间流逝，食物的质量与口感都会快速下降——也许第一年味道还不错，但第三年吃起来就不对劲了。

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NASA研究发现，他们研发的食物，随着时间流逝，能吃的种类会越来越少|图源：CooperM,etal.2011.
另一个关键问题是，人体所必需的维生素和矿物质很容易被降解。有研究将太空食品在22℃环境下保存五年，每年检测其中24种营养成分的变化：发现在第一年中，大多数食物的维生素A、维生素C、叶酸、硫胺素都会大量降解。如果不尽快解决这个问题，百年前水手们的坏血病，可能就会在未来的宇航员身上重现。

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航海时代的坏血病，就是因为出海无法吃到易坏的水果蔬菜导致的|图源：InstituteofNavalMedicine
除了提供食物补给，太空种菜其实也是构建人造生态系统的重要一环：植物种植可以帮助废水回收、产生氧气、净化空气等等。构造可持续的生存环境，也是实现长达数年的太空旅行和太空定居的重要前提之一。
种菜说着简单，其实困难重重
如果真的要在太空种菜，还是有不小的困难。
最直接的一点就是太空的失重环境。植物在生长过程中，各种生长激素、生长方向都会受到地球重力的影响，相比之下，火星上重力只有地球的不到三分之一，月球、空间站的重力会更小，而这也就导致生长激素的分布、植物生长的方向都会有所改变。