近日，神舟十七号航天员乘组采摘“太空菜园”种植出的新鲜蔬菜画面出现，“太空蔬菜”现摘现吃，看上去新鲜又美味，航天员同时也为新一批蔬菜培养做好了准备。那么，我们为什么要在天上种菜?太空种菜最大的难点是什么?今天，我们就来看看“天宫”种菜是如何实现的!
为什么要在太空种植蔬菜等植物?
航天员种植出来的太空蔬菜，看起来新鲜又美味。那么，您是不是也有疑问，我们为什么要在太空种植蔬菜等植物呢?总结起来，主要有三个原因：
首先是利用空间实验室平台，可以研究太空微重力等特殊环境对植物生长发育、生理生化等方面的影响。第二个原因很实际，那就是种植的植物，可以为航天员提供食物、氧气和水。植物可通过光合作用吸收航天员产生的二氧化碳，生产氧气，可一定程度上净化密闭舱室环境，提供清新的空气;生产食物，为航天员供应新鲜蔬菜水果，补充维生素和膳食纤维，丰富航天员食谱;此外，通过植物的蒸腾作用，还可实现密闭系统内水净化，为航天员补充纯净的水。第三个原因就是植物可为航天员提供绿色鲜活的环境，通过照料植物航天员的压力可以得到缓解，起到正向调节航天员心理情绪的作用。
太空“种菜”有何难点?
植物正常生长必须具备适宜的光照、水分、养分等，而太空环境与地球有很大区别。航天员表示，太空“种菜”主要有两大难点：一是失重环境下，水不容易深入根系里面。太空微重力环境会造成在植物根系周围形成一个边界层，水、气无法自动分离，植物必须依赖外力才能与周围环境进行正常物质交换。因此，水分养分供给技术是太空植物栽培的关键。而第二个难点是舱内没有太阳光线照射，喜欢光照的植物不易生长。不过实验柜里有人工光源，可以为植物提供充足的光照。
如何为太空种菜找到“土壤”?
一般概念里，要种菜必须有“土壤”，不过，在太空里，利用人工栽培基质是植物培养的主要方式，它就相当于土壤的替代品。那么要如何为植物找到可以生长的“栽培基质”呢?
科研人员对栽培基质的选择，从早期的离子交换树脂、固态化琼脂，到后来的岩棉、蛭石、蒙脱石、p土、人工烧结的陶粒等，研究人员围绕这些基质材料，研发了多种太空植物培养水分养分供应系统。
中国航天员科研训练中心研发的空间植物培养装置，于2016年在“天宫二号”成功进行了生菜在轨培养试验。这次也是我国首次在太空人工栽培蔬菜，当时并没有让航天员在轨食用，而是将植物采样带回进行生物安全性检测。此后，科研人员还设计了一种可生物降解、能重复利用的植物栽培基质，这种基质以块状结构形式存在，不会脱落碎屑，而且具备良好的通气、保肥和导水性能。
随着科研人员不断对栽培基质和装置升级，神舟十四号航天员乘组在轨期间，利用植物栽培装置成功栽培了生菜、小麦和矮秆番茄等植物，还首次在轨食用种植的生菜。
失重条件下植物的根如何扎到“土壤”里?
太空里感受不到重力，在这种失重环境下，为什么植物的根能够往下扎到培养基质里呢?
航天员解释，空间站虽然没有重力的引导，但是植物的根仍然会向土壤中生长，这是因为植物不仅有向重性，还有向水性。培养基质里含有充足的水分，所以类似此前种植的拟南芥和水稻种子，在萌发时就会向含有水的土壤盒里生长。不过，失去了重力带来的空间感，植物的根和茎不能整齐地向着一个方向生长，而会呈现出比较凌乱的状态。
新升级的“太空菜园”有什么优点?
目前，航天员在太空种植蔬果所使用的“太空菜园”装置，是由中国航天员科研训练中心新设计的第二代空间植物栽培装置。跟上一代的太空栽培装置相比较，它最大的特点是实现了轮番、多批次种植，植物生长所需要的光照、水分和营养在其中可以得到科学自动化配置，未来大规模的太空种植由此获得了重要基础。目前，科研人员也在进行新一代的植物栽培技术研究，该技术可以将植物所需要到的水分和养料直接供给到植物的根的附近，同时通过一些循环再生的装置，把这些多余的水分和养料回收回来，尽最大的可能减少不可用部分的一些浪费，增加可以循环的比例。
植物在太空中的生长周期与地球上相同吗?
很多人可能还有一个疑问，那就是植物在太空中的生长周期与地球上相同吗?太空微重力环境对植物生长发育的很多方面都会有影响。科学家通过前期的多项空间实验发现，太空微重力环境可能会引起很多植物在太空中的生长周期发生变化。比如，航天员在天宫二号工作和生活期间，种植的生菜和地面的生长周期都差不太多，而同样在天宫二号里搭载的拟南芥，生长得就比地面缓慢，但存活的时间更长。
还会有哪些动植物要住进“天宫”里?
除了此前已经在太空开展种植的生菜、小番茄、拟南芥和水稻，还会有哪些动植物可以住进“天宫”里呢?科学家表示，除了植物以外，空间站里还可以养殖斑马鱼、线虫等生物。在这里，科学家可以根据不同生物适宜的生长环境，对光照、温度等条件进行控制，同时，自动观察装置还可以定期给它们拍照、录视频，记录它们在太空的生活状态，让地面的科学家知道它们发育得好不好，观察它们在太空是否住得习惯。
太空“瓜果蔬菜”回到地球长得怎么样?
在植物种植方面，太空育种早已不是什么新鲜事，此前经过太空育种的瓜果蔬菜，回到地球长得怎么样呢?我们再到海南航天育种中心去看看。
在海南航天育种中心，育苗温室里繁育的“太空蝴蝶兰”正在盛放。种植基地里还有一大批经历过“太空旅行”的太空种子繁育出来的蔬菜，如太空番茄、太空黄瓜等。
太空育种也叫空间诱变育种，是我国主要的航天任务之一。它是将农作物种子或试管种苗通过航天器送到太空，利用太空特殊的、地面无法模拟的高真空、宇宙高能离子辐射、宇宙磁场、高洁净的环境诱变作用，使种子产生变异，返回地面后再经过至少4代选育，筛选出携带新性状的新种子、新材料，培育新品种。
2013年以来，海南航天育种中心从航天引种实验中，筛选出适合海南气候、土壤的航天瓜果蔬菜和花卉品种，培育种植，并在海南部分市县及岛外多个省市进行了推广种植。
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