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天宫二号在太空种粮种菜开花结果!“太空农作物”有啥不一样?

天宫二号,也叫天宫二号空间实验室,是继天宫一号后,我国自主研发的第二个空间实验室,也是我国第一个真正意义上的空间实验室。2016年9月15日,天宫二号空间实验室在酒泉卫星发射中心发射成功,而随着它一起升空的,还有一个微型培养箱,里面种植着水稻、南芥等农作物种子。

最近,天宫二号完成了自己两年的在轨飞行任务,达到了设计寿命,即将带回100多项科研成果,这其中,也包括那台微型培养箱。现在,培养箱中的水稻和南芥种子变成了什么样?

我国首次完成“从种子到种子”

全过程空间植物培养实验

随着航天航空技术的发展,这两年,“太空农业”成为农业科技的新热词。我们经常听说,农作物种子随着飞船飞到太空,但是最后这些种子变成了什么样呢?最近,天宫二号给了大家准确的答案。

天宫二号在轨运行两年多来,开展了众多空间科学和应用实验,其中也包括完成我国首次高等植物“从种子到种子”的空间长周期培养实验。什么叫“从种子到种子”呢?以前,咱们国家已经多次利用返回式卫星开展过农作物搭载飞行实验,但由于在太空中时间有限,研究人员最多只能展开种子萌发、幼苗生长阶段的农作物太空生长实验。这一次,天宫二号在太空停留了两年,飞船上的种子当然就有足够的时间,完成开花结果的生长全过程。

以前,咱们的节目里和大家科普过太空种植农作物的方法。飞船一般都配有一台微型培养箱,这台培养箱拥有LED灯光,可以模拟太阳光的照射,同时也可以通过营养液对农作物进行无土栽培,不仅如此,这台微型培养箱还可以回收植物吐出的水汽,并且进行循环使用。可谓解决了植物生长的所有要素。

太空里长大的农作物

还有这些有趣的特点

经过将近两年的观察研究,最近,这些前往太空的种子终于顺利开花结果了。而这些在太空里长大的农作物,也有着很多有趣的特点。

科研人员发现,在太空生长的水稻和南芥,它们的生长周期都比地球上长很多,这主要是由于失重原因影响了植物的“点头运动”,也就是影响了植物细胞的周期性生长。然而,天宫二号的研究还发现,植物在太空中虽然开花晚、长得慢,但衰老速度也比较慢,寿命显著延长。以南芥为例,“长日”条件下,太空里的植株比在地球要多活65天,如果从“短日”转到“长日”,植株则比地面多活456天。

除此以外,由于失重原因,太空中生长的农作物一般方向感也都很差。我们知道,在地球上,植物的根系总是跟着地球引力的方向生长,茎却向着相反的方向生长。但是在太空,由于没有了地球上的重力引导,植物根和茎的生长方向也开始变得混乱。虽然飞船上设计了特殊的空间装置,可以固定植物,让植物按照合理的方式有序生长,但最终呈现出的样子还是横七竖八,有些杂乱。

当然,失重给植物生长带来的影响还有很多。刚刚提到,种植植物的微型培养箱有回收水份的功能,但是由于太空失重情况严重,结果发现,太空中的水并不能有效地通过培养箱回收到土壤中,也就是说,现在太空植物种植还做不到水份的循环使用。

不过,科研人员也有意外的收获,他们发现,在太空微重力的条件下,水稻的吐水活性明显增强。利用这一特性,以后,农作物在太空里也可以起到制备净化水的作用,这对于在太空中制造珍贵水资源具有重要的意义。

对于这些新发现,此次课题的研究人员表示,高等植物是空间生态系统得以持续的关键因素。如何利用植物在空间生产粮食与蔬菜,供人类长期空间生活需求,是载人航天必须要解决的关键科学问题之一。现在,高等植物在太空开花结果的愿望已经成为事实,而后面,更多的问题还在等待着解决,相信随着科学和技术的发展,太空种植农作物的技术还会取得更大突破。

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