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农业将登上太空

   日期:2023-11-01 17:40:08     来源:[db:出处]    作者:[db:作者]    浏览:11    评论:0    

原标题:农业将登上太空

参考消息网11月1日报道据法国《回声报》网站近日报道,在距离地球40万公里的地方咬一口当地种出来的西红柿?在火星上享用四季豆沙拉?这是各国航天机构如今正在推进的疯狂项目。特别是法国国家航天研究中心(CNES),该机构已经在考虑宇航员十几年后如何吃东西了。

自2022年以来,法国一直在参与美国国家航空航天局和美国国务院开展的阿耳忒弥斯登月计划。该计划的目标是,到2025年,将宇航员送上月球。相关想法还包括,让他们习惯在月球上生活和工作更长时间,从几周到几个月不等。还有一个更疯狂的目标:让人类在离家6000万公里(火星与地球的最近距离)的火星上生活。

但要做到这些,需要自给自足:不可能给一艘宇宙飞船装载数百公斤的食物,以熬过从地球到这颗红色星球的旅程。宇航员们将不得不亲自生产他们要吃的东西。

目前,太空中的饮食体验大体上基于地球上露营者的经验。宇航员们的主要食物是冻干产品,其配方包含人体所需的营养。一些新鲜的产品,比如水果和蔬菜,只能在头几天供应。有时,碰到圣诞节或一些纪念日,会有一顿由大厨准备的饭——但也是盒装的。

自给自足

无论是出于实际原因,还是出于让幸运旅行者乐享美食的考虑,上述做法都不足以让人们定居月球、探索火星。此外,送入太空的每公斤载荷都要花费一大笔钱。因此,减少携带的食物可以显著降低航天活动的成本。例如,国际空间站大约每月补给一次。但是,这对火星来说是难以想象的,因为以目前的太空技术来看,从地球去火星大约需要7个月时间。因此,宇航员必须成为农民。

法国尤其关注这一问题。作为一个历史悠久的农业国家,法国有许多优势可以用来设计和实现太空农业。法国宇宙飞船项目负责人亚历克西斯·帕耶强调说:“法国的农业模式是可靠的。我们能兼顾农产品的品质和味道。”该项目也管理着欧洲航天局开发太空探索新技术的相关计划。帕耶说:“要想在月球或火星上待上几个月甚至几年,你必须节俭。”

事实上,在太空中种植植物的目标已经实现了。2015年,第一份真正的“外太空”沙拉在国际空间站上被品尝。种植沙拉原料的系统是由美国Orbitec公司开发的。

技术创新

但在那之后,研究方向就发生了变化。

鲁利耶全球创新中心研发总监西尔万·普吕雄解释说:“我们无法在太空中重现我们在地球上做的事。”该中心与CNES一起开展太空农业研究。具体来说,有必要找到新的种植方法,这样才能以更节俭的方式生产食品,因为离开地球后每滴水和每度电都要经过计算,然后用于特定用途。“为了真正地在月球或火星上种植作物,我们已经找到了一种方法,可以只用三分之一的水、十分之一的电,而且100%就地取材”,也就是说,直接用月球或火星上的土壤。

为了实现最均衡的饮食,CNES与农业和生物技术领域的几家法国公司展开合作。其中,Timac Agro公司选择攻克太空菜单中的一个复杂问题:蛋白质。作为生物刺激专业企业,Timac Agro公司应CNES要求开发了一种技术,可以在未来的月球站种植富含蛋白质的作物,只需在狭小的空间内消耗最少的水和能源。

该公司的主要试验对象是豌豆和四季豆,它们需要几个月的时间才能长成。Timac Agro公司已经为一种支持作物生长的模型申请了两项专利,这种模型让植物无需浸入水中就能生长。该模型使用的是一种螺旋型结构,作物根部将会缠绕在这个结构上。这样做既节省空间又省水。模型都是由宇宙飞船携带的3D打印机制造的,唯一的材料是火星土壤。该公司产品开发和公关部总监迈利斯·拉东德解释说:“我们正设法以最少的要素确保植物健康生长,还要能提供充足的营养。”

与此同时,CNES的合作伙伴、初创企业Orius正致力于开发改良植物产品。该生物技术公司主要与化妆品公司合作,专门生产食物补充剂、化妆品和药物。该公司试图改变植物的代谢反应以产出某些成分,比如某些水果和蔬菜中的维生素C或β-胡萝卜素。公司创始人保罗-赫克托·奥利弗解释说:“我们必须找到一种产量高、营养丰富的植物生长模式,以保证宇航员的膳食。”具体来说,未来宇航员可以吃上维生素含量较高的西红柿,这些西红柿将会在月球表面的小隔间里长成。

地面应用

当然,宇航员必须把一部分工作时间用于农业。帕耶说:“研究植物也就是研究人。当人们要在那里待上几个月时,就必须改变想法。种植自己的食物也会带来真正的满足感。”

对于该项目中CNES的合作公司来说,这也是推动其地面业务发展的重要技术加速器。拉东德说:“对我们来说,这是一种加速创新的手段,让我们在地球上也能用到这些先进技术。”例如,这些企业在CNES的资助下为太空项目开发的所有技术,都可以很快应用于沙漠地区或受干旱影响严重的地区。在全球变暖的背景下,这些技术大部分会成为推动农业进步的源泉。

Orius公司也是这么认为的。奥利弗坦言:“我们不可能只靠自己的资金来推进这一项目。多亏了在资金上得到的帮助,我们才能大大领先于竞争对手。”在他看来,在月球或火星表面发展农业从短期看不是一个战略市场。他总结道:“太空是一个非常封闭的市场,客户只有那么一两个航天机构。”不过,这仍然是一个能让人“胃口大开”的行业。

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