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把太空变成绿洲

2019-11-08 航天

把太空变成绿洲
 
齐奥尔科夫斯基曾经指出:必须利用高级植物来充当人在长期宇宙飞行中维持生命的手段。从人造卫星问世以后,航天科学家就开展了在太空栽培植物的实验。1960 年前苏联发射的一颗卫星上就栽培有小球藻、紫鸭跨草和葱头、豌豆、小麦的种子,在太空中研究各种因素对这些植物生长的影响。后来,科罗廖夫总设计师在乾地载人飞行的同时,制定了一套宇宙植物栽培和农艺学研究的完整计划。
 
前苏联在载人飞船和轨道站上,几乎都开辟了一块“绿洲”进行植物栽培实验,促使一门新的宇宙植物栽培学科的诞生,为建立空间农场创造了条件。
 
最初在宇宙飞船上多对小球藻进行地栽培实验,因为小球藻体内含有叶绿素,能进行光合作用,而且繁殖能力极强,一周前后就能收获,它能起到维持生态平衡的作用。
 
1971 年“联盟 10”号飞船开始对栽种郁金香进行的太空实验,发现返回地球后开了花。以后在载人飞船和轨道站上建立了“花圃”、“菜园”,实验不断有所进展。
 
1974 年,前苏联又在礼炮 4 号轨道站上,对小麦、豌豆在太空的生长进行了实验,获得了它们在 23 个昼夜飞行中的发育情况。经地面分析表明,在太空长期失重环境中,对小麦、豌豆等植物的生长确有影响。它们在太空栽培中不仅未能结出果实,而且连花也未开就枯萎凋败了。
 
1978 年航天员在礼炮 6 号轨道站上,用学院式栽培法和农民栽培法分别对葱头进行实验,结果用后一处方法葱头长得快一些,而且航天员在太空吃到了生长起来的葱头。
 
1979 年又在礼炮 6 号轨道站上种植郁金香,用人工催育种子,后来竟在太空开了花。
 
1980 年,又在轨道站上栽培兰花,在将近 6 个月的生长期内,不仅长出了新叶,而且生出了活根,轨道站上一片郁郁葱葱的景象。科学家们在太空栽培中,设法帮助植物克服失重的影响。
 
1982 年,航天员在礼炮 7 号轨道站上栽培一种阿拉伯草,用一种自带光源的光栅装置精心栽种,经过 56 天的培育生长,这种阿拉伯草绽出了许多花蕾,开出了首株花朵。第 69 天后结籽,共收获了 200 多粒种子。这次实验证明,在无重力下植物完全能适应从播种到收获发育生长的全过程。因此,科学家们认为,在太空栽培植物的主要困难不再是如何克服失重的问题,而是  
如何保障植物在太空生长所需要的条件。美国利用载人飞船和航天飞机也进行了类似的植物栽培实验。1984 年 4 月 6 日挑战者号航天飞机升空后,在太空释放了一个“空间长期暴露实验装置”,上面携带了 1400 万粒植物种子,其中有 900 万粒西红柿种子,研究宇宙射线等太空因素对种子的影响。经过 6 年的太空露晒之后,将这些种子加以回收,进行栽培实验,观察对种子从发芽、生长到结果的全过程有什么影响。目前由于航天飞机在太空飞行的时间不长,不能在太空观察植物生长全过程的实验情况,所以美国寻找另一种途径,即在地面建立“第二生物圈”,即地面闭合式生态环境系统,包括模拟太空栽培植物的情况。
 
这一切都为建立空间农场打下了基础。科学家们提出的未来空间农场的建设方案是:第一阶段在太空进行藻类植物养殖实验,以取得在失重环境下植物生长所必需的温度、湿度、光强度和营养等方面的数据;第二阶段进行种植西红柿、胡萝卜、窝苣等蔬菜和饲养鱼类、小猪等动物的实验,掌握在失重条件下栽种蔬菜和饲养动物的规律;第三阶段开辟植物种植区、动物饲养区,以及人员住房等,建立起农作物的太空实验场。
 
空间农场将为人在太空长期生活提供可靠的物质条件。不久的将来,人类便会实现齐奥尔科夫斯基的预言:在选择收获量最大的农作物及其生长的最佳条件下,空间农场的每寸地方都可能用来充裕地养活宇宙的移民。
 
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