太空裡的蔬菜種植園

（德國之聲中文網）雖然這聽起來好像是科幻小說裡的情節，但終有一天，太空人會正式向火星進發。對於科研人員和太空愛好者來說，月球也有著魔幻般的吸引力。比如說在月球上，未來就有可能建成一座空間基地，太空人可以從那裡向更遙遠的太空目標出發。不管怎樣，他們在很長時間內必須在宇宙飛船或者空間站裡生活，與地球沒有定期頻繁的聯繫。在這種情況下，後勤補給就成了問題。

因為這些需要長期生活在太空的太空人整個逗留期間所需要的氧氣、食物和水，不可能全部都從地球上帶過來。如果一次攜帶太多的補給品，將耗費巨大，因為在太空航行中，每一公斤多餘的重量都會帶來負面影響。

從水中提取空氣

在這種情況下，所謂的"生命維持循環系統"就能派上用場了。其實，現在的國際空間站（ISS）已經在使用這種循環利用方法，比如水。德國航空太空中心（DLR）的生物學家波爾納曼（Gerhild Bornemann）解釋道："系統對太空人排出的尿液進行水分提取，餘下的微量殘留物被收集起來，等到下次返回地球的時候帶走。"而提取出來的水則要進行化學淨化處理，並重新並入宇宙飛船內部的水循環系統。

水具有至關重要的作用，因為目前國際空間站上的氧氣就是通過電解的方式從水中提取的。在這個過程中，電流被導入水中，使得氧和氫發生分離。氫氣目前還沒有什麼用途，被直接排入太空；而氧氣則通入空間站裡，讓太空人能夠呼吸到新鮮空氣。

不過，國際空間站始終不會離開地球太遠。每年，它都會獲得食物和水的補給。然而，如果未來國際空間站要去探尋距離地球更遠的太空區域的話，就必須具備自給自足的能力。斯圖加特航天系統研究所的宇航工程師佈雷特施耐德（Jens Brettschneider）說："在這種情況下，就需要生物循環系統發揮效用了。"他把希望寄託在微型藻類生物身上："它們可以吸收人類呼出來的二氧化碳，製造新的氧氣，並且提供生物能。"

海藻提供實物、能量和空氣

這些藻類生物在一個所謂的平板反應器上生長。這是一個透明的有機玻璃缸，裡面有綠色的水在循環流動。太空人呼出來的空氣不斷被通入這些液體中。佈雷特施耐德強調："這樣可以擴大接觸面。此外還通過光照和黑暗交替的刺激方式，促使它快速生長。 "在地球上，現在就可以通過這種方式高效高產地養殖海藻。

此外，還有其他類型的海藻，它們製造的不是氧氣而是氫氣：這些藻類是厭氧的，生活在沒有氧氣的反應器中。如果把上述兩種類型的海藻反應器結合起來，就可以通過燃料電池獲取能源。此外，這個過程還能夠產生水。佈雷特施耐德解釋道："這樣就可以實現能源、食物、氧氣和二氧化碳的完美循環。而在我們現有的生存維持循環系統中存在的缺口就可以得到填補。"

不僅如此，這位空間技術工程師還將強調，這些反應器裡的海藻還具有豐富的營養價值，可以食用。"可以把它做成一種醬，在微波爐裡加熱食用，或者是研磨之後混入菜餚裡。"太空人每日所需營養的大約20%都可以從微型藻類生物中獲取。

新鮮蔬菜更好吃

然而，讓太空人每天只吃海藻醬是不行的，他們也需要一些美味食品。生物學家波爾納曼建議，在通了水流的玻璃試管中培育番茄和其他蔬菜。玻璃管以火山熔岩土填充，以供植物紮根。火山灰不僅可以為蔬菜提供生長所需的營養元素，還有另外一個重要作用：幫助生物垃圾分解成肥料。

這種設想中的"蔬菜種植園"還沒有在太空中得到應用。不過在地球上，它已經運行良好，比如在位於科隆的德國航空太空中心的實驗室。生物學家波爾納曼講述道："一些淘汰的實驗設備現在還放在我們的辦公室裡，有時會把一塊吃剩的麵包扔進去分解堆肥。"這些蔬菜長勢喜人，所以她和同事在休息的時候偶爾會摘兩個番茄當作零食吃。

作者：Fabian Schmidt 編譯：雨涵

責編：洪沙