如果我们想在太空殖民地生活，那么我们还有一些大的障碍要克服。
其中一个大问题就是我们该吃什么。
毕竟，我们不可能永远靠预包装的冻干食品生活，更不要指望可以打电话从地球叫一份几千公斤的外卖。
20世纪80年代以来，科学家一直在研究如何在太空种植植物，希望有一天我们可以在月球甚至火星殖民地吃上当地产的食材。
一部名为《火星任务》的电影告诉观众，在火星上种土豆并不是那么容易。但实际上真正的种植难度，要远远超过电影所描述的。
如果我们能破解太空植物学的难题，未来的宇航员不仅能从稳定的食物供应中获益，还能让各种植物发挥更大的价值。
植物不仅可以提供纤维和各种营养，还可以循环水和空气，是整个星球环境生态的重要参与者。
比如埃隆·马斯克介绍过SpaceX的火星计划中，就要利用植物产生的氧气，作为制造星际飞船燃料的原料。在《未来值得兴奋！埃隆·马斯克 一小时对话畅谈旗下所有业务发展方向》中你可以看到马斯克的火星燃料工厂计划。
另外，生机勃勃的植物，也会给相当灰暗的太空环境带来光明和欢乐，就像上海疫情封控期间那盆发芽土豆开出的花朵。
很多人总结疫情封控的教训，认为在阳台上开辟一个区域，种上一些蔬菜，才是以不变应万变的生存之道。
是啊，空间站的宇航员都在想办法种植蔬菜改善饮食结构，我们的阳台种植条件可要好多了。
宇航员在太空中成功种植的 批植物是拟南芥，它是卷心菜和萝卜的近亲，也是一种十字花科植物。
拟南芥是植物界 的研究对象，甚至被称为“植物界的小白鼠”，因为它相对较小的基因组和快速的生命周期使其易于研究。
年，前苏联在和平号空间站上进行了 次拟南芥太空种植。
此后在国际空间站上，美国NASA宇航员使用他们的蔬菜生产系统Veggie种植了一大堆其他植物。
迄今为止，Veggie已经成功种植了生菜、大白菜、水菜芥菜、红羽衣甘蓝和百日菊。一些蔬菜类植物被船员采摘食用，剩余的样本返回地球进行分析。
年的一天，国际空间站的百日菊在宇航员斯科特凯利的精心照顾下终于绽放了。他拍摄了一张百日菊漂浮在以地球为背景的空间站圆顶上的照片，并在情人节将照片分享到他的社交媒体上。
美国NASA还拥有另一种完全自动化版本的蔬菜生产系统，称为高级植物栖息地（AdvancedPlantHabitat，简称APH）。
APH使用LED灯和多孔粘土基质，控制释放肥料向植物根部输送水分、养分和氧气。
与Veggie不同的是，它是封闭的、自动化的。APH配有摄像头和多个传感器，这些传感器与肯尼迪机场的地面团队保持着持续的互动联系，所以它不需要宇航员的日常护理。它的水回收和分配、大气含量、湿度和温度都是自动化的。
APH于年春天在国际空间站上进行了首次测试，种植的是拟南芥和矮小麦。
年11月30日，美国宇航员在国际太空站上，采收了20棵萝卜。此后还在年种植出了可食用的辣椒
之所以选择种萝卜，是因为科学家对它们的属性已相当了解，且不需要特别照顾，只要27天就能发育成熟。
我国也在积极开展太空种植实验，虽然起步较晚，却已经取得了令人欣喜的成绩。
我国于年9月15日发射的天宫二号就搭载了一个微型培养箱，里面种植有拟南芥和水稻。
除了部分植物样品于年11月18日随着神舟十一号返回地面，大部分植物样品至今仍然留在天宫二号。
科研人员成功地通过地面遥控，对留在太空中的培养箱进行温控和浇水，维持拟南芥和水稻生长，并顺利开花结果。
年9月航天英雄杨利伟出席活动时介绍，中国载人航天有一套环境控制及生物保障系统，能保证人在太空中生活及进行科学实验。
这个系统以前是携带式，现在空间站是再生式，未来可能会有“太空农场”，在上面种庄稼、种植物，形成生态式的系统。
我国的中国空间站已经初步建成，未来将承担大量的太空实验任务，自然少不了太空种植。相信在不久的将来，我们的航天员也能吃上自己在太空种植的新鲜蔬菜。
所有的这些太空种植实验都非常重要，因为它们告诉了科学家很多关于植物在太空条件下是如何生长的。但月球和火星的实际条件要比空间站复杂得多。
以重力为例。在距离地球约公里的轨道上，空间站受到的重力大约是地面的88.5%。
而月球的引力是地球的六分之一，火星的引力稍大一些，但仍然只有地球的62%左右。
因此，研究人员想要弄清楚的 件事是，在没有重力指引的情况下，植物的根是否仍然向下生长。
事实证明，植物似乎在强光的引导下也能做得很好，嫩枝朝着光生长，而根则远离光。
你可以查看《植物有感觉吗？事实总是远超想象》这篇文章，了解植物的根系生长。
但重力的缺乏有可能会对植物造成其他类型的破坏。
低重力意味着水在植物根部的行为会有点奇怪。在微重力环境下，它会形成气泡，这些气泡会包围根部。
我们知道，如果给室内植物浇水过多会导致根部过于潮湿，并不利于植物生长。
这就是为什么国际空间站上的植物都生长在粘土制成的小枕头里。粘土的缝隙可以留住足够的水和少量的空气，这样根部就可以吸收水分而不会被淹。
在高科技空间站上种植植物是一回事，但在月球或火星表面种植植物是另一回事。
年，中国“嫦娥四号”探测器在月球背面成功着陆，探测器里有一个自带微型生态圈的罐子，装着棉花、油菜、土豆、拟南芥、酵母和果蝇六种生物的种子和虫卵。
一段时间之后，回传照片显示棉花种子已经长出了嫩芽。
虽然其他种子没能发芽，虫卵也没能孵化，更没有实现动植物的小生态圈。
但这只是一个科普性的实验，要知道，这是在经历月球严峻环境考验后，在月球上长出的 株植物嫩芽。
那片小小的嫩芽，就是未来跨星球种植的萌芽。
除了给植物创造适合生长的环境，科学家们还需要研究如何使植物自身更能适应恶劣的太空环境。
基因工程是一种可行的方法。
通过调整植物的DNA，植物学家可以使它们更能抵抗太空飞行的压力，使它们在低氧条件下更好地生长，或使它们的根变短，以便在狭小空间里容纳更多的植物。
我们甚至可以通过基因工程创造出真正适合在月球或火星上种植的物种，继而通过大量种植来优化星球的生态环境。
以后一定会出现各种月球和火星上特有的植物，因为只有那里的环境才适合它们生长。
也许，未来从火星向地球贩卖特色蔬菜会是一个巨大的生意，就像当年大航海船队倒卖香料一样。
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