国际空间站上的宇航员如何在没有土壤的情况下种植农作物

为了实现长期的太空任务,宇航员能够自己种植食物非常重要——这对他们的身心健康都有好处。在国际空间站 (ISS) 上进行了许多种植农作物的实验,但最近那里的宇航员已经从一种不寻常的装置中收获作物:一种不使用土壤的装置。

XROOTS 硬件正在进行地面工厂测试。
XROOTS 硬件正在进行地面工厂测试。塞拉空间

国际空间站上用于种植作物的其他系统通常使用生长介质(例如粘土状材料)代替土壤,以使植物生长。但 XROOTS 系统根本不使用生长培养基,而是使用水培(水基)和气培(空气基)方法。这很重要,因为生长培养基或土壤可能很脏且难以维护,并且可能不卫生。

XROOTS 系统代表 eXposed Root 在轨测试系统,于今年 2 月交付给国际空间站,并集成到空间站的 Veggie 系统中。本周,宇航员杰西卡·沃特金斯 (Jessica Watkins) 于 6 月 24 日星期五开始从 XROOTS 收获萝卜和水菜。

我们的#XROOTS系统使用气培/水培技术进行植物微重力研究,计划于今天美国东部时间下午 12:39 乘坐诺斯罗普·格鲁曼公司的 Antares 火箭从位于瓦勒普斯岛的#NASA瓦勒普斯飞行设施发射到#ISS ,弗吉尼亚。 https://t.co/txhRhBV5CY pic.twitter.com/XUlEqpFNoI

— Sierra Space (@SierraSpaceCo) 2022 年 2 月 19 日

XROOTS 系统是一项技术演示,这意味着它旨在测试在没有土壤的情况下种植植物的各种选择。它有多个腔室,可以同时使用,以尝试不同的空气基和水基系统选项。该硬件还允许研究人员在植物生长过程中拍摄植物的图像和视频,包括它们的根部,以便检查它们的发育情况。

类似的水培或气培系统通常用于在地球上种植植物,但在将该技术应用于太空方面存在一些困难。这主要是因为重力问题。没有地球的重力,植物在微重力条件下会奇怪地生长,但使用植物上方的灯可以帮助缓解这种情况。另一个挑战是确保根部周围有足够的通风,并设计一个可用于各种作物的系统,包括绿叶蔬菜、西红柿等果树和胡萝卜等根茎类蔬菜。

该计划是对 XROOTS 系统进行六个月的测试,尝试各种不同类型的作物,并使用传感器数据和宇航员评估来观察植物的生长情况。


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