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太空菜农就业指南:在空间站种番茄是种什么样的体验?

来源:科普中国大国粮策2026-06-12 09:20

  前不久,网友一句“本人于2026年5月种出了番茄,望周知”刷屏网络,评论区涌现无数同款“种植经验”。但其实,不光是地面在种番茄,太空也!有!人!在!种!

  2026年春节,中国空间站“太空菜园”迎来丰收季,神舟二十一号乘组成功培育出一串串色泽红亮的樱桃番茄,开启“太空菜农”新身份。

  ①没有重力,水往哪儿流

  在地球上种菜,浇水是最简单的事——水往低处流,自然渗透到土壤里,滋养根系。但在空间站的微重力环境中,一切都不一样了。水不会自动往下渗,而是悬浮在空中,聚集在植物根系周围形成一层水膜。如果水分控制不好,根系要么因为缺氧而腐烂,要么因为缺水而萎蔫。

  更麻烦的是,植物的根系习惯了“向下长”的规则——这叫向重力性。失去重力引导后,如果没有其他因素刺激,根会在随机方向乱长,甚至缠绕打结。植物的茎叶也无法有效展开吸收光照,水分和养分在体内的运输通道也受到影响,很多植物在微重力环境下会出现生长缓慢、发育畸形,甚至无法开花结果的情况。

  中国航天员科研训练中心为空间站量身定制了培养装置——气雾培,将水气雾化,用雾气把水分均匀地输送给植物根系。这样一来,水既不会到处乱飘,也不会积在根部导致烂根,水的利用率还因此大幅提升。

太空菜农就业指南:在空间站种番茄是种什么样的体验?

图片由AI生成,仅供参考

  ②没有阳光,光合作用靠什么?

  空间站每90分钟绕地球一圈,一天要经历16次日出日落。自然阳光断断续续、强度不稳,根本不能满足植物光合作用的需求。

  科学家们根据植物光合作用的需求,研发出了植物专用的 LED 光源,采用红蓝光组合的光谱,因为植物的光合作用,主要吸收红光和蓝光,红蓝光组合的光源,能最大限度提升光能利用率,降低能耗。同时,能精准控制光照强度和光照周期,模拟地面的昼夜交替,让植物能正常进行光合作用和生长发育。

  航天员 武飞:这些番茄色泽诱人,还有一股淡淡的清香。每次路过这个区域的时候,我都想多闻几口。

太空菜农就业指南:在空间站种番茄是种什么样的体验?

图片由AI生成,仅供参考

  ③没有土地,用什么当“菜地”?

  在空间站不能用普通土壤。土壤颗粒在微重力环境下会飘浮起来,一旦进入设备缝隙或飘进航天员的呼吸系统,后果不堪设想。

  中国空间站的“太空菜园”采用的是“再生基质培养技术”,栽培基质由植物不可食部分(如果皮、枯枝)经过发酵处理制成,具有良好的吸水性能,成型后稳定不飘散。换茬时,基质块整块取出,不碎不散,完全不用担心产生悬浮颗粒物。

  ④连空气都变得“棘手”

  在地球上,植物根系周围始终保持着良好的水汽平衡——多余的水自动流走,足够的空气源源不断。但在微重力环境下,水无法自然排出,根系周围形成一个“水气边界层”,水和气无法自动分离。如果不加干预,植物会被自己“泡死”——根系无法呼吸,缺氧腐烂,整株植物很快死亡。

  空间站生命生态实验柜内置了智能环境控制系统,实时监测和调节温度、湿度、二氧化碳浓度和氧气含量。光照靠LED精确控制,水靠气雾培按需雾化供应,二氧化碳和氧气通过空间站的空气循环系统维持稳定浓度。

太空菜农就业指南:在空间站种番茄是种什么样的体验?

图片由AI生成,仅供参考

  航天员张陆:在浩瀚太空里能够看到这样一抹鲜活的绿色,真的特别治愈,也让我们更有信心完成后续的实验任务,天宫绿意盎然,探索永不止步。

  后续,航天员还将按计划开展小麦、胡萝卜以及药食类植物的气雾培养试验,持续拓展太空种植的种类与技术能力。

  从一棵生菜到一串番茄,从一株水稻到一片“菜园”,中国空间站在轨种植的历史才刚刚写了开头。

  望周知。

  作者:宋雅娟 田新宇

  资料来源:中国载人航天工程网、“我们的太空”、科普中国、科学网等

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