我们知道,蔬菜是生活中必不可少的一种食物,对身体健康有益。在地球上,人们可以吃到品种丰富的蔬菜,补充人体必需的多种维生素和矿物质。在太空中,航天员生活和工作期间也需要补充这些营养。绿色蔬菜不仅可以为航天员提供食物,在光的照射下,还能将二氧化碳和水转化为有机物,并释放出氧气,供航天员呼吸所用。神舟十一号就将生菜的种子带到了天宫二号空间实验室,在航天员景海鹏、陈冬的悉心照料下生长发芽,成为 中国首次太空人工栽培的植物。
在栽培装置中生长的生菜
在天宫二号空间实验室种植的生菜,需要一些常规的照料工作,主要是检测植物的灯光照射、栽培基质(土壤的替代品)的含水率和养分含量,以及用注射器往基质里推入空气。
检测含水率的仪器,如果显示指数低,就说明需要给生菜浇水了。航天员还会用注射器往栽培基质里注射空气,这是为了让生菜的根部呼吸到新鲜空气,有利于它的成长。另外,在太空种生菜使用的基质和地面的土壤是不一样的,用的是蛭石。
蛭石
蛭石是一种矿物质,它的吸水性非常好,水分在其中传导非常均匀。当把水注入基石以后,基质里的蛭石就可以把水分很好地运输到植物根部。另外,蛭石还有一个优点就是密度小、质量轻,便于携带上天。
植物栽培是神舟十一号进入组合体第二天开始的。首先需要 安装栽培装置,就像搭积木一样,把装置的各个部件组装成一个白色箱体。拼装这个白色箱体的固件是3D打印机打印的,很轻便。它上面有两个器件,一个用来测量土壤中的水分和养分参数,另一个在植物生长后期用来在封闭情况下测量植物的光合作用。
植物栽培实验装置
组装完栽培装置以后,接着就会浇水、播种。在上天之前,有一部分种子就已经被放进白色箱体的单元格里面。这些种子是经过特殊处理的。由于生菜的种子比芝麻粒还小,为了方便我们播种,专家们特意在种子外面做了一层包衣,使它和绿豆粒差不多大,方便直接用手拿。包衣在吸饱水后会裂开,但在后面的成长过程中发现,包衣对种子发芽的速度会有细微的影响。
在太空播种的方式和地面也不同,地面一般是先播种后浇水,但由于航天员带入太空的白色单元格是硬质材料,只有吸水软化后,种子才能放进去,所以是先浇水后播种。
播种完后,航天员会在栽培装置里 铺上一层保鲜膜,就和种庄稼的地膜一样。它的作用是保护植物,防止水分流失。
在进入组合体的第五天早上, 景海鹏和陈冬发现 种子发芽了,他们非常高兴,第一时间把这个好消息告诉了地面工作人员,并拍了很多照片,还跟刚发芽的生菜合影留念。
种子发芽以后,就会拿掉地膜,把安装在栽培装置顶端的灯打开,给生菜提供光照。这种灯光是由红、蓝、绿三种颜色组合而成的,主要偏红色。
第一次给生菜 间苗和 补水是在播种后的第六天。间苗那天,景海鹏和陈冬发现生菜长得特别新鲜,看着比地面的还要绿一些。
陈冬给生菜间苗
间苗用的是镊子,主要是把长得相对差一些的生菜连根拔出来,在每个单元格里只保留两颗菜苗。因为菜苗都非常嫩,所以得非常小心,一不留神就会把需要保留的生菜苗碰坏。
第一次间苗过了三天后,开始了第二次间苗和浇水。这时,每个单元格就只保留一颗菜苗了。浇水其实并不是每天都需要做的工作。专家为航天员设定了五次浇水,每次浇水使用的是注射器,用它将水注入生菜根部。除了播种、间苗和浇水,还需要每天对生菜进行观察、拍照,检查基质的含水率和养分含量等。
在轨植物栽培技术,是未来长期太空载人活动、深空探测等必不可少的一项技术。将来我们还会做其他物种的大面积栽培试验,通过几轮实验,逐步掌握植物在太空生长的规律,便于以后在空间站种植种类更多、数量更多的植物,为航天员提供更充足的食物和氧气。
航天专家科普时间
为什么要选择在天宫二号空间实验室里种生菜呢?
王隆基(航天员中心环控生保研究室副研究员):
生菜的生长周期是一个月,这一次在轨时间恰好是一个月。 生菜在地面上的种植技术比较成熟。 生菜可以食用,在未来的空间探索中可以作为航天员的食材。 生菜是老百姓比较常见的植物,有利于进行科普宣传。
来源/《太空日记》