加宇航局在南極建溫室種菜 模擬火星氣候地貌
編輯日期:( 2014-09-01 16:38:16 ) 點擊：130934次
核心提示：在火星、月球上建立科學(xué)研究基地，是人類長期以來的夢想。這既需要投入大量的資金，也需要各種技術(shù)的突破。宇航員在其他星球上要長期生活，吃上可口的飯菜可能是第一需要。加拿大科學(xué)家正在為此做著不懈的努力。
科技日報8月31日報道 在火星、月球上建立科學(xué)研究基地，是人類長期以來的夢想。這既需要投入大量的資金，也需要各種技術(shù)的突破。宇航員在其他星球上要長期生活，吃上可口的飯菜可能是第一需要。加拿大科學(xué)家正在為此做著不懈的努力。
2002年，加拿大宇航局研究人員就開始在位于北極極地的加拿大迪溫島上建立實驗溫室，模擬火星的氣候和地理狀況，種植蔬菜，為的是將來宇航員長期停留在火星時，有新鮮蔬菜可以享用。負責(zé)該研究項目的加拿大宇航局科學(xué)和學(xué)術(shù)發(fā)展部主任、科學(xué)家阿萊恩·伯恩斯坦表示，人類如果希望在火星和月球等星球上長期生活，就需要種植溫室植物，一是為了自己的食物供應(yīng)；二是為了凈化空氣和水。他表示，無論今后我們要在任何星球上建設(shè)溫室，都將面臨極端的氣候條件和地理條件，而在極地建立溫室正是要為此積累經(jīng)驗。
模擬溫室自主獨立運行
極地溫室建在火星研究所所屬的豪頓火星項目研究站，該站只是每年夏天有一兩個星期有科學(xué)家在站上工作。所建溫室處于北極極地，氣候異常寒冷，就是每年的7月，氣溫也在零攝氏度以下，年降水量幾乎為零。當?shù)貛缀鯖]有植被，地表層被巖石和碎石覆蓋，非�；臎�。這種極端的氣候環(huán)境以及巖石地表，與火星環(huán)境非常相似，因此常常被用于試驗將來在火星和其他星球上使用的機器人、太空服等技術(shù)。
在模擬溫室中，研究人員種植了生菜、蘿卜、甜菜等蔬菜品種，為在無人環(huán)境下種植農(nóng)作物積累經(jīng)驗。伯恩斯坦表示，模擬火星溫室可以自主獨立運行，無需人的干預(yù)，這在世界上還屬首家。一般的溫室不同程度上都需要電力、熱量以及人力。而在模擬火星溫室，人力是通過遙控聯(lián)系實現(xiàn)的。
研究人員每年夏天到溫室中種下一種春季植物和一種秋季作物。同時，科學(xué)家還對計算機系統(tǒng)進行更新，以便隨時對作物的生長進行監(jiān)控，并可以保證作物在生長季節(jié)獲得足夠的水分和適當?shù)臏囟拳h(huán)境。
在夏季，溫室采用丙烷加熱，計算機靠太陽能提供電力。水來自于附近的小溪，部分水是冬季積存下來的。研究人員通過網(wǎng)絡(luò)攝像機和傳感器對作物生長情況實施監(jiān)測，傳感器可以探測營養(yǎng)液的酸度以及環(huán)境溫度和水量多少的信息。
由于所使用的電子元器件難以承受極地冬季極端寒冷的氣溫，加拿大科學(xué)家花了將近6年時間，終于建立了一套在春季可以正常運行的系統(tǒng)，能夠在春季發(fā)送指令并收集數(shù)據(jù)。這套系統(tǒng)對該項研究工作可謂是一個重要里程碑。
通過“活傳感器”與植物交流
加研究人員還與美國科學(xué)家一道，聯(lián)合開發(fā)出了一種新型的“活傳感器”，該傳感器可以探測溫室內(nèi)的各項植物生長條件。這種“活傳感器”其實是一種芥菜類植物，科學(xué)家通過基因工程技術(shù)，賦予了該植物在“感覺不舒服時”在黑暗中發(fā)光的能力。溫度偏高和溫度偏低，缺水以及缺少營養(yǎng)劑等都會導(dǎo)致這種植物“感覺不舒服”而發(fā)光。
科學(xué)家依靠這種植物傳感器，可以直接與植物進行“交流”，獲知植物是否“餓”了、“渴”了、“熱”了或是“冷”了，而再不需要通過其他類型傳感器提供的數(shù)據(jù)來猜測植物的“感受”。伯恩斯坦認為，這種傳感器既可以用于太空溫室，也將在地球上有著廣泛的用武之地。
