宇航員在太空中靠預(yù)先包裝好的口糧生活(如水果、堅果、巧克力、蝦雞尾酒、花生醬、雞肉和牛肉)。這些食物通常通過加熱、冷凍干燥或輻射進(jìn)行消毒，以使它們經(jīng)久耐用，美國宇航局的主要挑戰(zhàn)之一是找出如何在船上種植安全的新鮮食物。
在《植物科學(xué)前沿》的一項新研究中，肯尼迪航天中心的研究人員和合著者克里斯蒂娜科達(dá)德博士報告說，沙拉作物“非凡的”紅生菜空間站(ISS)在國際上成功種植。他們表明，生長在太空中的萵苣不含致病微生物，可以安全食用，其營養(yǎng)至少與本土植物相同。雖然它生長在比地球更低的重力和更強的輻射下。
除了可喜的飲食變化，新鮮農(nóng)產(chǎn)品還能為宇航員提供額外的鉀和維生素K、B1和C-營養(yǎng)素，這些營養(yǎng)素在預(yù)包裝飲食中含量較低，在長期儲存過程中會降解。此外，種植農(nóng)作物對于遠(yuǎn)距離太空任務(wù)特別有用，例如即將到來的Artemis-III任務(wù)(計劃是在2024年讓人類登陸月球南極)、當(dāng)前的SpaceX計劃以及NASA在2020年代末計劃的首次載人火星任務(wù)。
霍大德說：“隨著NASA任務(wù)的延長，在安全和可持續(xù)的系統(tǒng)中種植食物的能力將變得至關(guān)重要。NASA可以種植沙拉狀的綠葉蔬菜，并且可以用很少的資源吃它們。”
2014年至2016年，國際空間站(ISS)從蔬菜生產(chǎn)系統(tǒng)(綽號“Veggie”)的表面消毒種子和配備LED照明和澆水系統(tǒng)(專門為在太空種植作物而設(shè)計)的生長室種植生菜。整個蔬菜在Veggie裝置中生長33到56天，直到機組人員吃了一部分成熟的葉子(沒有不良影響！)。其余的被深度冷凍，直到它們被運回地球進(jìn)行化學(xué)和生物分析。
作為對比，科學(xué)家在同樣的條件下在地球上種植控制植物，這是可能的，因為溫度、二氧化碳和濕度的數(shù)據(jù)已經(jīng)在國際空間站上記錄下來，并在肯尼迪航天中心的實驗室復(fù)制了24到48小時。
太空中生長的萵苣的成分與地球上生長的對照組相似，只是在一些(但不是全部)實驗中，太空中生長的植物組織往往富含鉀、鈉、磷、硫和鋅等元素，以及酚醛樹脂中公認(rèn)的具有抗病毒、抗癌和抗炎活性的分子。太空中生長的萵苣具有相似水平的花青素和其他抗氧化劑，可以保護細(xì)胞免受游離活性氧自由基的傷害。
研究人員還檢查了生長在植物上的微生物群落。典型的生土植物攜帶多種微生物。這些可能包括敬業(yè)和樂于助人的客人，被稱為“禮物”(這對他們的房東既不傷害也沒有好處)，或者沒有組織的同事。因為這些會影響植物的健康和它們作為食物的適宜性，研究人員使用了下一代DNA測序技術(shù)來表征生長在萵苣上的真菌和細(xì)菌群落。
他們鑒定了葉片上15個最豐富的微生物屬和根上20個最豐富的微生物屬，發(fā)現(xiàn)這些微生物的多樣性和同一性與氣運萵苣和本地萵苣相似?？紤]到國際空間站的獨特條件，這種相似性令人驚訝：科學(xué)家最初預(yù)計這些條件將有利于獨特微生物群落的發(fā)展。
重要的是，眾所周知，沒有細(xì)菌能引起人類疾病。進(jìn)一步的測試證實，這些葉子從未攜帶任何已知偶爾會污染農(nóng)作物的危險細(xì)菌，如大腸桿菌、沙門氏菌和金黃色葡萄球菌，上面的真菌和霉菌孢子數(shù)量處于正常水平，適合生產(chǎn)供人食用。
作者的結(jié)論是，生長在太空蔬菜單位的萵苣可以安全食用。這些令人鼓舞的結(jié)果為在空間站上進(jìn)行其他營養(yǎng)和美味作物的實驗打開了大門，從而有助于將宇航員推向更遠(yuǎn)的太空。
“國際空間站是未來長期任務(wù)的測試臺。這些類型的作物生長實驗有助于擴大能夠在微重力條件下有效生長的候選植物。未來的實驗將研究其他類型的多葉作物和小水果，如胡椒和西紅柿，以幫助為宇航員的飲食提供新鮮的農(nóng)產(chǎn)品?！焙现?、肯尼迪航天中心項目科學(xué)家喬亞馬薩博士總結(jié)道。
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