问题——微重力、密闭舱室、光照与水肥需完全人工调控的环境中,如何稳定、高效地生产可食用植物,一直是长期载人航天必须面对的现实课题;近期空间站樱桃番茄成熟采收的画面引发关注,看似是“太空加餐”,背后对应的是面向长期驻留的生命保障体系建设:当任务周期拉长、补给窗口受限,仅靠地面补给很难同时兼顾效率与安全,空间植物生产能力因此成为关键支撑。 原因——我国空间植物栽培探索持续推进并不断迭代。据介绍,2016年神舟十一号乘组在天宫二号首次开展空间人工栽培生菜实验,主要以样品回收检测为主,重点验证在轨栽培的可行性与生物安全。2022年9月,航天员在轨首次食用自己栽培的生菜,标志着从“实验验证”迈向“可食用生产”。此后,多个乘组接续开展小麦、矮秆番茄等作物的全周期培养,并在国际上首次实现水稻“从种子到种子”的全生命周期空间培养,完成从萌发、营养生长到抽穗结实的闭环验证。2025年又拓展甘薯等新作物,航天员持续记录生长数据并将样品带回地面研究,同时通过扦插等方式实现任务间接力栽培。此次樱桃番茄丰收,依托随货运飞船上行的植物气雾培养装置等新设备,显示我国已从回答“能不能种”转向提升“种得稳、种得好、吃得安全”。 影响——空间种植的价值不止于“改善口味”。第一,服务生命保障。植物可在受控生态系统中提供部分食物,并参与氧气补给、二氧化碳吸收与水循环净化,对密闭环境质量带来综合收益。第二,维护心理健康。长期在轨任务中,绿色植物带来的生机感以及照料、收获的操作体验,有助于缓解压力、改善工作状态。第三,促进基础科学研究。微重力、空间辐射等条件会影响植物生理生化与发育过程,对应的数据有助于加深对重力、光周期等调控机制的认识。第四,推动关键技术成熟。照明、气雾/水培、营养液管理、病害控制与生物安全流程等技术,将直接支撑未来月球基地与火星探测中的原位资源利用与食物生产设想。第五,带动种质创新。空间环境诱发的变异可形成独特种质资源,相关成果也反哺地面育种与农业生产。公开信息显示,我国航天育种已形成规模化应用,相关新品种推广种植并产生经济与社会效益。 对策——要把“太空丰收”从阶段性成果变成可持续能力,仍需在系统工程上持续攻关:一是守住生物安全底线,完善从种子选育、栽培管理到采收封装、食用评估的全链条标准;二是推进装置与工艺升级,提高光能利用效率与水肥闭环水平,降低维护工作量,提升在轨可靠性;三是强化数据化、自动化与智能监测能力,通过连续观测积累作物模型,形成可复制的“配方”;四是建立多作物协同的栽培策略,在有限体积与能耗条件下实现营养结构互补;五是加强地面—在轨联动验证,推动关键部件冗余与应急预案建设,保障长期任务稳定运行。 前景——随着空间站长期运营,更多作物将被纳入“天宫农场”清单。据相关信息,小麦、胡萝卜及药食同源类植物等有望陆续开展在轨验证与栽培。可以预期,空间种植将从“单点突破”走向“系统集成”,与再生式生命保障、深空栖居技术共同推进:一上逐步提高轨新鲜食物供给比例,降低对补给的依赖;另一上面向月球、火星等更复杂环境开展可迁移技术储备,为更长时间、更远距离的人类探索提供支撑。
从“天宫菜园”的一抹新绿到“星际农场”的更远设想,中国航天正以持续的技术积累破解深空生存的关键难题。樱桃番茄在空间站成熟飘香,承载的不只是味觉上的慰藉,更是长期驻留能力的现实进展。这片跨越天地的试验田,将为人类走向更遥远的星球积累经验,也为文明延续增添更多可能。