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太空农业的未来

随着全球可耕地数量稳步减少,一些科学家和企业家将星星视为下一个伟大的农业前沿。 一个与第一个科幻故事一样古老的概念,人类逃到太空生活取决于生产可食用和营养食品的能力。

在太空中种植植物并不是一个新的实验。 宇航员和科学家已经在太空中成功种植水果和蔬菜,例如“Armara”芥末和小白菜。 去年秋天,收获了七个成熟的 Hatch 青辣椒。 谈到豪华太空旅行的未来,十几瓶波尔多葡萄酒被送往太空陈酿 14 个月,然后返回佳士得拍卖会上出售。

最近发生的一系列不和谐事件进一步推动了人们对在零重力下种植粮食的兴趣和投资,包括可耕地减少、由于极端温度和天气事件导致陆地上的农作物歉收以及人类引导旅行的可能性增加到太阳系附近的行星。

现在,许多不同的公司正在加紧努力,希望引领食品生产行业走向太空。

美国宇航局火星花园的植物生长样本。 照片由 NASA/Dimitri Gerondidakis 提供。

使陆地粮食生产正常化

Orbital Farm 是一家展望未来的公司。 Orbital Farm 仍处于起步阶段,希望将陆地粮食生产转变为可持续的闭环系统,使最终向太空种植产品的飞跃成为一个容易克服的障碍。 首席执行官兼创始人 Scot Bryson 表示,他的公司诞生于“应对气候变化”的愿望。 这是有道理的。 随着气候变化的进展,天气模式将变得更加不可预测和不稳定,使世界各地的农作物处于危险之中。 布赖森说,这些影响只会加剧,因为仅农业部门就排放了近 26% 的温室气体。

为了对抗这种影响,Bryson 正在寻求开放完全闭环的农场或自给自足的温室,将废料转化为能源。 该公司设想这涉及新鲜水果和蔬菜,还包括清洁能源、鱼类、生物聚合物、药物、疫苗和细胞农业。

从新墨西哥州维珍银河美国太空港的一个设施开始,Orbital Farm 将致力于将工业化、大规模农业的机械化整合到一个可持续系统中。 这包括模拟环境以模拟空间条件,包括有限地获取淡水和氧气,以及建造和持续测试空气碳捕获系统。 布赖森说这是唯一的出路,因为“十五、二十年后,当我们有大量的人生活在……火星上时,你需要大规模的系统来支持生命。”

在这种情况下,鹰嘴豆已经开始在太空进行测试。 2 月 19 日,诺斯罗普·格鲁曼公司对国际空间站 (ISS) 的第 17 次补给任务开始了一项名为“太空鹰嘴豆泥”的实验。制定太空鹰嘴豆泥计划的科学家、斯坦福大学的 Yonatan Weintraub 引用了富含营养和蛋白质的食物。豆科植物的性质是探索其在太空中增长潜力的主要因素。 国际空间站上的科学家将在一个微型温室中对鹰嘴豆的生长进行监测。

宇航员 Oleg Kononenko 在国际空间站上使用 3D 生物打印机进行第一次实验。 照片由 Aleph 农场提供。

零重力细胞培养肉

回到地球上,位于以色列雷霍沃特的 Aleph Farms 也在押注在星空中种植和烹饪的食物,而不仅仅是植物。 Aleph Farms 以在太空中培育第一块肉而闻名,它对未来的蛋白质有着超乎寻常的计划。 该公司太空研究项目负责人 Zvika Tamari 认为,细胞培养肉将成为火星和潜在月球前哨长期任务不可或缺的一部分。 “从地球向月球和火星提供新鲜食物……只是不会发生,”塔马里说。 因此,Aleph Farms 决心让在太空中种植和烹饪肉类成为未来太空旅行的合理现实。

Tamari 说 Aleph Farms 正在与国际空间站合作“检查微重力对……细胞增殖和分化的影响”,而不是试图将一头奶牛送上月球。 细胞增殖和分化是所有肌肉组织形成的基础,因此了解缺乏重力对这两个过程的影响对于使在太空中种植肉类的做法正常化至关重要。 当国际空间站上的宇航员进行这些实验时,分析人员将监测地球的进展,实时反应和编辑理论和实践。 所有这一切都是说,为长期任务在太空种植肉类的未来不再是我们最喜欢的剧集的概念。 星际迷航 而是获得动力和牵引力的真正可行性。

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此外,Tamari 简要谈到了长期太空旅行的心理影响,提出了访问火星的宇航员将在太空中经历数年并且最终可能永远不会返回地球的想法。 承认这种精神和情感上的消耗可能性,他假设“参与准备自己的能力 [food] 并根据自己的口味种植和调味……对宇航员的福祉极为重要。”

NASA 似乎同意 Tamari 的观点。 隔离和禁闭在 NASA 的载人航天五种危险清单中排名第二,该机构承认无法获得一致的新鲜食物可能会导致“心理或身体失衡”。 因此,能够在太空中提供新鲜美味食物的技术市场比以往任何时候都更加重要。

新的太空竞赛

Aleph Farms 和 Orbital Farm 都同意,致力于在太空种植食物的思维方式越多样化,人类就越有可能解决与食物相关的紧迫难题——无论是在地面上还是在太空中。 气候危机加速了粮食安全和资源日益减少,这对粮食生产的未来构成了挑战。 许多人认为,要在太空成功种植粮食,人类必须同时了解地球上可持续粮食生产的实践。

为此,美国宇航局和加拿大航天局最近宣布了深空食品挑战赛的第二站,这是一项奖金为 100 万美元的竞赛,旨在寻求在陆地和行星间环境中使用的可持续食品技术。 NASA 以“为太空和地球上更健康、更快乐的人类提供优质食品”为口号,正在挑战来自世界各地的团队,以提交可以维持长期太空任务并改善食品生产对环境影响的前沿创意。地球,增加获得可持续食物的机会。 第一阶段的获奖者包括来自德克萨斯州奥斯汀的 Bistromathic 等想法,这是一种潜在的技术选择,“确保宇航员在长期太空任务中享受类似地球的饮食体验”,或来自科罗拉多州戈尔登的 SIRONA NOM,一种“小型生物再生系统种植各种水果、蔬菜、药草和鱼类。”

展望未来,我们可以期待看到创新技术将引领未来 50 年的太空和家庭可持续粮食生产。 来自世界各地的专家正在探索令人兴奋的新方法,在任何环境中种植多种食物。 然而,星际食物的未来完全取决于当今的地球:人类需要了解如何以更少的资源获得更多的增长。 只有掌握了这个难题,我们才能期望在享受羽衣甘蓝沙拉和鞑靼牛肉的同时探索银河系。

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