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沒(méi)有自循環(huán)的生產(chǎn)系統(tǒng)，我們無(wú)法在太空中長(zhǎng)期生活。

地球上的花園可能沒(méi)有規(guī)矩，一片雜亂，但在太空里，我們總是需要菜地像狀態(tài)良好的機(jī)器一樣運(yùn)轉(zhuǎn)。這就是普渡大學(xué)的研究人員正在科學(xué)地用LED 燈的混合光來(lái)產(chǎn)出可口農(nóng)作物的原因。

普渡大學(xué)的園藝教授——加里·米切爾在一項(xiàng)聲明中說(shuō)：“地球上的一切最終都由陽(yáng)光進(jìn)行光合作用”。“我們面臨的問(wèn)題是怎樣在太空中復(fù)制，用有限的能源產(chǎn)生自己的光源，有針對(duì)性的LED照明是最佳選擇。”

我們很早就知道，發(fā)光二極管 (Led) 每增加相同照明度使用的電量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的高壓鈉燈。但如果我們能弄清楚到底是什么比例的可見(jiàn)光譜能夠使植物愉快的吸收，就可以在理論上進(jìn)一步減少太空花園的耗能。就生菜來(lái)說(shuō)，至少神奇的靈丹妙藥似乎是按95 ：5 的比例在棚頂上放置紅色和藍(lán)色指示燈。米切爾的一項(xiàng)新科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，這種特殊的混合光比使用全覆蓋LED燈節(jié)省50%的能源，比傳統(tǒng)燈泡節(jié)省90%的能源。

當(dāng)談到送人類去火星上生活時(shí)，我們要更嚴(yán)肅一點(diǎn)，所以在地球之外種植植物的技術(shù)必須完美。如果我們想在這顆紅色星球建立一個(gè)自我維持的殖民地，或?qū)⒂詈絾T送往更遠(yuǎn)的太空進(jìn)行任務(wù)，我們不僅需要太空花園來(lái)養(yǎng)活定居者，還要?jiǎng)?chuàng)建能夠循環(huán)利用二氧化碳、氧氣和水的獨(dú)立可持續(xù)生態(tài)系統(tǒng)。美國(guó)國(guó)家航空航天局已承認(rèn)這一需要，并在最近的一次研究發(fā)展草案上將“再生食品系統(tǒng)”作為重點(diǎn)。

但在太空上的生活和在地球上的生活一點(diǎn)都不一樣。在那里，我們理所當(dāng)然的視一切為資源，包括陽(yáng)光和空氣，都是非常珍貴且不可再生的。太空農(nóng)民面臨巨大挑戰(zhàn)，例如傳統(tǒng)手段需要使用600-1000瓦的燈泡才能在封閉環(huán)境中模擬陽(yáng)光并刺激植物生長(zhǎng)。傳統(tǒng)照明也會(huì)產(chǎn)生多余的熱量，如果種植者不小心有可能使植物脫水或燒焦。

研究者露西-波利特說(shuō)，“照明在能源需求中大概占 90%，如果使用傳統(tǒng)燈光種植植物，你需要一個(gè)核反應(yīng)堆才能養(yǎng)活四個(gè)人。”

大麻種植者和未來(lái)的太空農(nóng)民都發(fā)現(xiàn)，只發(fā)出可見(jiàn)光的LED燈是最好的選擇。植物扔掉了太陽(yáng)的大部分能量，進(jìn)化使得植物在所有顏色中偏好吸收紅光和藍(lán)光。在經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室改造之后研究人員發(fā)現(xiàn)，用少許藍(lán)光和大量紅光喂養(yǎng)的生菜產(chǎn)量最高，削減了十倍能源消耗。

米切爾研究組還有很多工作要做，例如研究在植物的整個(gè)生命周期中如何適時(shí)增減光照。一旦得到最優(yōu)的綠葉蔬菜光照過(guò)程，科學(xué)家們將開(kāi)始研究更多植物要求的光線，如西紅柿和玉米。

現(xiàn)在的宇宙菜單上也許只有真空包裝的食品，但等到你開(kāi)始去往歐羅巴的處女航時(shí)，點(diǎn)一份新鮮的沙拉也許聽(tīng)起來(lái)很尋常。