中国空间站太空菜园迎来丰收季 气雾培养技术助力番茄在轨生长

问题:面向长期轨驻留和深空探测任务,如何在资源受限、微重力等特殊环境下稳定生产新鲜果蔬——并提高水和能源利用效率——是空间生命保障体系亟需突破的关键问题之一;受供水方式、根系通气、营养输送效率和维护成本等限制,传统栽培方式难以在更长周期内满足“持续、可控、可扩展”的在轨种植需求。 原因:近年来,我国载人航天进入空间站常态化运营阶段,乘组长期驻留对膳食结构与心理支持提出更高要求;同时,植物在大气再生、二氧化碳吸收与氧气释放各上具备作用,兼具“食物供给+环境调控”的价值。基于此,中国航天员科研训练中心科研团队研制植物气雾培养装置,并于2025年7月随天舟九号货运飞船上行空间站,开展微重力环境下植物气雾高效培养关键技术验证。该装置以气雾方式将营养液输送至根系区域,提高水分与养分利用效率;同时对LED光谱进行定制,满足生长需求的前提下降低能耗、提升光能利用率,从系统层面回应在轨种植“低消耗、稳产出”的难题。 影响:在神舟二十一号乘组的照料下,太空番茄迎来收获。航天员介绍,植株枝蔓呈明显向光生长,反映出植物对光环境的适应;果实色泽良好,并带有淡淡清香,显示在轨条件下可获得较好的品质表现。更重要的是,乘组每日开展例行照护与观测,持续记录生长数据,这些一手在轨数据将为后续太空作物培育、栽培参数优化和照料流程标准化提供支撑。对应的研究也可拓展至果蔬生产与评价、植物大气再生能力与效率评估、在轨照料模式等方向,为完善空间站生命保障系统提供可量化、可复用的技术依据。 对策:围绕太空种植从“展示性”走向“工程化”,当前工作重点主要在三上:一是持续开展关键技术验证,明确微重力条件下根系供氧、雾化粒径、营养配方与光谱组合等核心参数范围,形成可移植的技术规范;二是加强在轨—地面联动评估,结合在轨数据与地面对照试验,建立作物生长模型与质量评价体系,提升预测能力与风险管控水平;三是完善乘组操作流程与维护策略,在尽量不增加工作负荷的前提下实现稳定产出,并为未来自动化、智能化管控预留接口,提高系统可靠性与可扩展性。 前景:据介绍,依托该装置,后续还将开展小麦、胡萝卜以及药食类植物的气雾培养试验,深入拓展太空种植品种与技术能力。从应用角度看,谷物与根茎类作物的引入,有望推动在轨供给从“少量新鲜补给”向“结构化供给”迈进;药食同源植物的研究,则可为长期任务中的健康管理与功能性膳食提供更多选择。随着在轨栽培技术逐步成熟,太空种植将从单一作物验证走向多作物组合,从单舱段试验走向系统化集成,并在深空探测与行星基地构想中发挥更实际的支撑作用。

从“太空菜园”里的一株番茄,到面向未来深空任务的生命保障体系,中国航天正在把地外生存的关键技术一步步做实做细。在太空中生长的作物不仅服务于航天员的饮食与驻留体验,也为更长周期、更远距离的探索积累数据与能力。随着空间种植技术不断成熟,“太空家园”的设想正从概念走向可实现的工程路径。