沒有自循環(huán)的生產(chǎn)系統(tǒng)，我們無(wú)法在太空中長(zhǎng)期生活。

地球上的花園可能沒有規(guī)矩，一片雜亂，但在太空里，我們總是需要菜地像狀態(tài)良好的機(jī)器一樣運(yùn)轉(zhuǎn)。這就是普渡大學(xué)的研究人員正在科學(xué)地用LED 燈的混合光來(lái)產(chǎn)出可口農(nóng)作物的原因。

普渡大學(xué)的園藝教授——加里·米切爾在一項(xiàng)聲明中說(shuō)：“地球上的一切最終都由陽(yáng)光進(jìn)行光合作用”。“我們面臨的問題是怎樣在太空中復(fù)制，用有限的能源產(chǎn)生自己的光源，有針對(duì)性的LED照明是最佳選擇。”

我們很早就知道，發(fā)光二極管 (Led) 每增加相同照明度使用的電量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的高壓鈉燈。但如果我們能弄清楚到底是什么比例的可見光譜能夠使植物愉快的吸收，就可以在理論上進(jìn)一步減少太空花園的耗能。就生菜來(lái)說(shuō)，至少神奇的靈丹妙藥似乎是按95 ：5 的比例在棚頂上放置紅色和藍(lán)色指示燈。米切爾的一項(xiàng)新科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，這種特殊的混合光比使用全覆蓋LED燈節(jié)省50%的能源，比傳統(tǒng)燈泡節(jié)省90%的能源。

當(dāng)談到送人類去火星上生活時(shí)，我們要更嚴(yán)肅一點(diǎn)，所以在地球之外種植植物的技術(shù)必須完美。如果我們想在這顆紅色星球建立一個(gè)自我維持的殖民地，或?qū)⒂詈絾T送往更遠(yuǎn)的太空進(jìn)行任務(wù)，我們不僅需要太空花園來(lái)養(yǎng)活定居者，還要?jiǎng)?chuàng)建能夠循環(huán)利用二氧化碳、氧氣和水的獨(dú)立可持續(xù)生態(tài)系統(tǒng)。美國(guó)國(guó)家航空航天局已承認(rèn)這一需要，并在最近的一次研究發(fā)展草案上將“再生食品系統(tǒng)”作為重點(diǎn)。

但在太空上的生活和在地球上的生活一點(diǎn)都不一樣。在那里，我們理所當(dāng)然的視一切為資源，包括陽(yáng)光和空氣，都是非常珍貴且不可再生的。太空農(nóng)民面臨巨大挑戰(zhàn)，例如傳統(tǒng)手段需要使用600-1000瓦的燈泡才能在封閉環(huán)境中模擬陽(yáng)光并刺激植物生長(zhǎng)。傳統(tǒng)照明也會(huì)產(chǎn)生多余的熱量，如果種植者不小心有可能使植物脫水或燒焦。

研究者露西-波利特說(shuō)，“照明在能源需求中大概占 90%，如果使用傳統(tǒng)燈光種植植物，你需要一個(gè)核反應(yīng)堆才能養(yǎng)活四個(gè)人。”

大麻種植者和未來(lái)的太空農(nóng)民都發(fā)現(xiàn)，只發(fā)出可見光的LED燈是最好的選擇。植物扔掉了太陽(yáng)的大部分能量，進(jìn)化使得植物在所有顏色中偏好吸收紅光和藍(lán)光。在經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室改造之后研究人員發(fā)現(xiàn)，用少許藍(lán)光和大量紅光喂養(yǎng)的生菜產(chǎn)量最高，削減了十倍能源消耗。

米切爾研究組還有很多工作要做，例如研究在植物的整個(gè)生命周期中如何適時(shí)增減光照。一旦得到最優(yōu)的綠葉蔬菜光照過程，科學(xué)家們將開始研究更多植物要求的光線，如西紅柿和玉米。

現(xiàn)在的宇宙菜單上也許只有真空包裝的食品，但等到你開始去往歐羅巴的處女航時(shí)，點(diǎn)一份新鮮的沙拉也許聽起來(lái)很尋常。