宇宙種菜有多難?太空人挑戰種辣椒,要跨過的挑戰一籮筐!

2020.08.13 by
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宇宙種菜有多難?太空人挑戰種辣椒,要跨過的挑戰一籮筐!
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繼上回在太空站種出生菜後,這次科學家們要挑戰種植辣椒與蕃茄,不過從品種的選定、作物所需的燈光、灌溉設施都有難題需要一一克服。

地球衛星軌道上的太空站,是太空人停留與工作的場所,有些人甚至需要待超過一年。除了冷凍乾燥或罐頭食品外,這些太空人當然也渴望吃到新鮮的蔬果。更遑論如果人類想重訪月球、甚至前往更遙遠的火星的話,包裝食品完全不足以支撐太空人足夠的營養,如何在太空上種植蔬果變得至關重要。

負責研究在太空種植辣椒的科學家雅各布·托雷斯(Jacob Torres)
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在美國的「甘迺迪航天中心(Kennedy Space Center)」的「太空作物生產實驗室」中,包括雅各布·托雷斯(Jacob Torres)在內的科學家正進行在太空種植辣椒的實驗,2020年6月的一場網路研討會上,他分享了實驗的進度與結果,讓我們得以窺見:在太空種菜到底有多難?

授粉容易、高營養價值與「辣」,讓辣椒適合上太空!

2014年至2016年間,太空人已經成功在國際太空站中種植出生菜,而現在他們將希望轉移到辣椒與蕃茄上。比起生菜萵苣,辣椒與蕃茄的難度更高,因為它們生長週期更長,萵苣成熟只需要28天、但蕃茄要第一次結果需要80天。不過,這仍然值得科學家投入研究。

雅各布·托雷斯(Jacob Torres)指出,辣椒特別適合作為太空作物,因為太空中並沒有蜜蜂等傳粉媒介,因此能自花授粉的辣椒,的確比起需要異花授粉的黃瓜等更加適合。

科學家選擇了可以適應高海拔、成長時間相對短的新墨西哥州「埃斯帕諾拉辣椒」作為太空種植辣椒的第一品種。
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辣椒的另一個優勢,在於辣椒能在極端的環境下成長,且含有豐富的營養成分。此外,對於處在太空中因「體液轉移」現象而失去敏銳味蕾的太空人而言,辛辣的辣椒能為太空食物增添額外的風味。

不是說種就可以種!有太多難題需要一一克服

不過,要在太空種辣椒並不容易,從品種的選定、作物所需的燈光、灌溉設施都有難題要解決!

為了找到最適合的辣椒品種,科學家們翻閱了非常多文獻。雅各布·托雷斯(Jacob Torres)表示,他們收集了世界各地的辣椒種子後,發現新墨西哥州的「埃斯帕諾拉辣椒(Espanola chile pepper)」相當適合,因為它原本就可以適應高海拔的成長環境,且成長時間相對較短。

選定品種後,他們運用美國國家航空暨太空總署(NASA)開發、先前曾運用在太空萵苣種植的「先進植物培養系統(Advanced Plant Habitat,APH)」,打造辣椒的生長環境。這套系統中包括可支援各種頻率的LED燈庫,可以調整各種功率,甚至是紫外線(UV)的顏色,以創建各種農作物所需的照射光源。

科學家利用「先進植物培養系統(APH)」種植太空蔬果,包括辣椒。
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此外,雅各布·托雷斯(Jacob Torres)指出「種植農作物不是太空人需要花時間的首要任務」,因此必須設有「高光譜成像儀」負責監視農作物的健康狀況,仔細監測空氣、土壤、溫度等重要參數。

另一個需要解決的難題,是該如何灌溉農作物。雅各布·托雷斯(Jacob Torres)解釋,「現有的水耕系統在微重力作用下,基本上無法操作。」為此,科學家打造了「被動多孔管養分輸送系統(The Passive Porous Tube Nutrient Delivery System,PPTNDS)」作為解決方案,利用水的毛細現象讓農作物能得到充分灌溉。雅各布·托雷斯(Jacob Torres)也透露,這套系統同樣適用於地球上的垂直農場,可以將水送到最上層。

即使疏於照顧,辣椒還是能結果!

根據目前的研究結果,雅各布·托雷斯(Jacob Torres)表示包括蕃茄、辣椒在內的農作物真的都在成長中,這令團隊感到興奮。尤其是辣椒,即使被忽略了數週甚至數月的時間,仍然能結出果實。

左上的蕃茄種植111天後仍然很茂盛;而右上的辣椒雖然疏於照顧,但仍能結出果實。
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2019年11月9日,辣椒已在「先進植物培養系統(Advanced Plant Habitat,APH)」中種植140天,成長狀況良好。
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第一個太空種出的辣椒,也許吃起來會是不同的體驗

另一位負責辣椒項目的科學家馬特·羅曼(Matt Romeyn)則表示,「辣椒之所以會辣,通常是受外部刺激而產生的防禦機制。」他說,目前尚不了解微重力是否會對「辣椒素」造成影響,同時他們在實驗室中種植出的辣椒,果實較平淡無味,因此他認為,太空人第一次吃從太空生長而出的辣椒,會是相當有趣的體驗;此外辣椒的基因也很複雜,可能會因為太空輻射產生有趣的變化。

2019年7月,雅各布·托雷斯(Jacob Torres)曾對外表示NASA正準備在2019年11月至2020年1月期間,將辣椒送上國際太空站種植。但是處於未知因素,目前研究仍停留在地球。不過,2020年5月時,雅各布·托雷斯(Jacob Torres)再度表示預計會在9月將辣椒投入太空,這趟太空之旅是否真能順利成行?相信只是時間的問題而已。

責任編輯:林芳如

本文授權轉載自:食力

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