能否在其他星球上建立殖民地，很大程度上取決於我們在太空中種植食物的能力。這不是一件容易的事。寒冷的溫度、高輻射水平以及漫長的晝夜週期都是必須克服的重大挑戰。
而且，僅在近地軌道上發送1公斤的東西的成本估計為20萬人民幣。如此高昂的成本意味著我們根本無法在太空中建立可持續的殖民地，除非它能夠自己增長自己的資源。
值得慶幸的是，包括NASA，CNSA，DLR和ESA在內的太空計劃正在研究如何在太空中種植農作物。這是我們為未來的外星人種植食物的一些方法。
1.利用特殊成分...比如尿液？
至少可以說，在已經測試過的在太空中種植食物的方法中，有一種是相當不常規的。正如英國廣播公司（BBC） 在2017年報道的那樣，德國航天局DLR已經測試了尿液中生長的西紅柿。
您可能不知道，國際空間站（ISS）上的大部分水都是回收的宇航員尿液。DLR的詹斯·豪斯拉奇（Jens Hauslage）認為，如果您可以使用宇航員尿液中有用的鹽和礦物質來種植食物，該怎麼辦？
未來的火星探索和殖民能否依靠人類汗水進行的食物生長？ 圖片：MATJAS SLANIC/iStock
通過將細菌加入尿桶中，尿液中的氨可以轉化為亞硝酸鹽和硝酸鹽（一種肥料）。正如詹斯·豪斯拉奇的測試所顯示的，可以種植出完全可食用的西紅柿。
2.使用充氣溫室和生命維持系統
儘管生菜和捲心菜已經成功地在國際空間站上少量種植，但太空殖民地仍需要大量種植才能維持。
“月球/火星溫室原型”項目由肯尼迪高級生命支持研究所的首席科學家雷·惠勒（Dr. Ray Wheeler）博士領導，旨在尋找在太空中種植蔬菜的新穎方法。
其中之一是可充氣溫室，該溫室通過稱為生物再生維持系統種植食物並且產生氧氣。
惠勒在美國宇航局博客文章中說：“我們正在與亞利桑那大學的一組科學家、工程師和小型企業合作，開發一種閉環系統。該方法利用植物淨化二氧化碳，同時提供食物和氧氣。”
3.選擇有彈性的太空友好食品
選擇適合太空的食物很重要。我們不僅在談論適合宇航員或太空殖民者飲食的食物-儘管這很重要。首先，真正重要的因素是選擇能在太空條件下生存的有韌性的植物。
圖片：Adi Chrisworo/Unsplash
西班牙辣椒（Española peppers）在高海拔地區生長並且相對較快地生長，因此具有廣闊的發展前景。雷·惠勒領導了有關辣椒的研究，這些辣椒已送交國際空間站。
“我們一直在尋找長不高、並且在受控的環境中產量大的品種，這在太空中將非常合適。”他說。
4.選擇正確的位置
找到足夠的光來種植農作物是太空種植農作物的重大挑戰之一。比如，火星上的一個問題是沙塵暴會定期破壞它。
惠勒說：“火星遭受了巨大的沙塵暴，這可能會阻擋大量的陽光，因此必須加以考慮。即使我們使用的是光伏系統，這也是一個問題。”
沙塵暴前後的火星 圖片： NASA/JPL-Caltech/MSSS
正如NASA指出的那樣，2007年，科羅拉多大學的一名研究生繪製了兩個火星年中火星表面的光強圖。
該學生的研究表明，由於火星與太陽的距離，所以火星接收了我們在地球上獲得的陽光的43％。儘管如此，“紅色星球”確實在低海拔地區有許多區域，可以為植物生長提供充足的光線。因此，在決定將第一批人類送往火星的地點時，日照水平將是一個重要因素。
5.使用紅色和藍色的燈光
如果我們成功地定居了火星，下一步該怎麼辦？如果有一天銀河系之間的太空旅行成為可能，我們可能會關注太陽系可居住區域中的行星。
但是，太空探索可能會將我們帶到比火星等遠離太陽光的行星。
“替代日光的一種方法是使用電光源。可以使用高強度的高效LED燈來幫助推動植物生長，”美國宇航局太空植物專家惠勒說。
國際空間站上的植物生長 圖片：NASA
他說：“這是美國宇航局真正處於研發邊緣的領域。”
目前在國際空間站上使用的Veggie植物生長系統使用藍色和紅色LED燈為植物提供所需的生長光。實際上，使用LED燈種植植物的想法起源於1980年代在威斯康星大學獲得NASA資助的一項工作，該技術在獲得NASA資金之前已經取得了專利。
太空探索會將我們帶往何處？只有時間會給出答案。可以肯定的一件事是，如果我們要蓬勃發展並在地球以外的其他星球上建立可持續的殖民地，則必須與我們一起進行植物種植。
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