近日，神舟十七号航天员在“太空菜园”采摘了新鲜蔬菜，“太空蔬菜”采摘食用，新鲜可口，航天员们也做好了新一批蔬菜种植的准备。 那么，我们为什么要在天空中种植蔬菜呢？在太空中种植蔬菜最大的困难是什么？植物在太空中的生长周期是否与在地球上的周期相同？“天宫”里还能生活着哪些动植物？下面我们一起来看看“天宫”是如何实现的为什么要在太空中种植蔬菜等植物？
宇航员种植的太空蔬菜看起来新鲜可口。 那么，你是否也有疑问，我们为什么要在太空中种植蔬菜和其他植物？综上所述，主要有三个原因：一是空间实验室平台的使用，可以研究空间微重力等特殊环境对植物生长发育、生理生化的影响。 第二个原因非常实用，那就是种植的植物可以为宇航员提供食物、氧气和水。 植物可以吸收宇航员通过光合作用产生的二氧化碳产生氧气，可以在一定程度上净化封闭的舱室环境，获得清洁的空气生产粮食，为航天员提供新鲜蔬菜和水果，补充维生素和膳食纤维，丰富航天员饮食此外，通过植物的蒸腾作用，还可以实现封闭系统中的水净化，为宇航员补充纯净水。 第三个原因是植物它可以为宇航员提供绿色清新的环境通过对植物的呵护，可以缓解航天员的压力，积极调节航天员的心理情绪。 在太空中“种菜”有哪些难点？
太空环境与地球大相径庭，那么在“天宫”种菜的难度是什么呢？我们知道，植物必须有适量的光、水、养分等才能正常生长。 宇航员表示，在太空中“种菜”主要存在两个困难：首先，在失重的环境中，水不容易深入根系。 空间微重力环境会导致植物根部周围形成边界层，水和空气无法自动分离，植物必须依靠外力才能与周围环境正常交换物质。 因此，水分和养分供应技术是空间植物栽培的关键。 第二个困难是机舱内没有阳光，喜欢光的植物不容易生长。 但是， 实验柜内有人造光源，可以为植物提供足够的光照. 如何在太空中找到种植蔬菜的“土壤”？
在一般概念中，种植蔬菜必须有“土壤”，但在太空中，使用人工栽培基质进行栽培是植物栽培的主要方式，相当于替代土壤，那么如何找到植物生长的“栽培基质”呢？
研究人员选择了栽培基质，从早期的离子交换树脂和固化琼脂，到后来的岩棉、蛭石、蒙脱石、钚石、人工烧结陶粒等，研究人员专注于这些基质材料已经开发了多种用于空间植物栽培的水和养分系统。 2024年，中国航天员科训中心研制的空间植物栽培装置在天宫二号上成功开展了莴苣在轨栽培实验。 这也是中国首次在太空人工种植蔬菜，当时不允许宇航员在轨道上食用，而是将植物样本带回进行生物安全检测。 从那时起，研究人员还设计了一种可生物降解和可重复使用的植物栽培培养基该基质以块状结构的形式存在，不会脱落碎屑并具有良好的通气性、保肥性和导水性。 随着研究人员不断升级培养基质和设备，神舟十四号航天员组已在轨莴苣、小麦和矮小的西红柿使用植物栽培装置成功栽培，神舟十四号航天员也首次在轨道上实现了莴苣。 植物的根部如何在失重状态下沉入“土壤”中？
在太空中感受不到重力，那么为什么在这种失重的环境中，植物的根部能够沉入培养基中呢？宇航员解释说，虽然空间站没有重力引导，但植物的根部仍然会长到土壤中，这是因为：植物不仅具有水性，而且具有水压迫性。 培养基含有足够的水分，因此类似于先前种植的拟南芥和水稻种子在发芽时，它长成一个装有水的土壤盒。 同时，如果没有重力带来的空间感，植物的根茎就不能朝一个方向整齐生长，会显得更加凌乱。 全新升级的“太空菜园”有哪些优势？
目前，航天员在太空种植蔬菜水果所用的“太空菜园”装置，是中国航天员科研训练中心最新设计的第二代航天植物栽培装置
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记者：这里是空间植物栽培技术实验室，我身边的这套设备就是被称为“太空菜园”的太空栽培装置，和空间站里运行的栽培装置一模一样，起到了天地同步控制实验的作用，植物生长所需的光、水和养分都可以在里面科学自动地配置。 与上一代太空种植设备相比，其最大的特点是实现了轮作和多批次种植，为未来大规模太空种植奠定了基础。
杨润泽，中国航天员科研训练中心：照明组件通过我们设计的适当比例的红、蓝、白光，将其频率和照度调节到植物的最佳光照条件，这个栽培杯组件是为植物的生长提供合适的根系空间，类似于这部分土壤，我们称之为基质，其向上运动的初始状态是干瘪状态， 通过宇航员的在轨补水，成为适合植物生长的状态。
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记者：那么这种基材是可回收的吗？
杨润泽，中国航天员科研训练中心：是的。 然后在植物生长之后，可以将不可食用的部分压碎压缩以再生基质块，由宇航员注入水，以重新为其（植物）提供合适的生长空间。 同时，它还有一些缓释肥料，也会为植物提供一些养分，然后它的供水成分在这里提供与宇航员饮用的纯净水一样的纯净水。 我们目前正在研究新一代植物栽培技术，将植物所需的水分和养分直接供应到植物根系附近，同时通过一些回收装置，将多余的水分和养分回收，从而尽可能减少一些无法使用的部分的浪费，增加可回收的比例。
植物在太空中的生长周期是否与在地球上的周期相同？
很多人可能还有一个疑问，那就是植物在太空中的生长周期是否和在地球上的生长周期相同？太空的微重力环境会对植物生长发育的许多方面产生影响。 科学家在前期通过多次太空实验发现太空的微重力环境可能会导致太空中许多植物的生长周期发生变化。 例如，在天宫二号航天员的工作和生活中，种植的生菜和地面上的生长周期相似，而天宫二号中也携带的拟南芥，生长速度比地面慢，但存活时间更长。 “天宫”里还会住着哪些动植物？
除了在太空中种植的生菜、西红柿、拟南芥和水稻，还有哪些动植物可以生活在“天宫”中？科学家说，除了植物，空间站还可用于繁殖斑马鱼、线虫等生物。 在这里，科学家可以根据不同生物体适宜的生长环境来控制光照、温度等条件，同时，自动观测装置还可以定期拍照并记录它们在太空中的生活状况，让地面上的科学家知道它们是否发育良好，观察它们是否生活在太空习。 太空中的“水果和蔬菜”在返回地球时是什么样子的？
在植物种植方面，太空育种并不是什么新鲜事我们一起去海南航天育种中心看看吧。 在海南航天育种中心，育苗大棚培育的“太空蝴蝶兰”正在盛开。 种植基地中还有大量经历过“太空旅行”的太空种子培育而成的蔬菜，如太空西红柿、太空黄瓜等。
太空育种，又称太空诱变育种，是中国主要的航天任务之一。 它是通过航天器将农作物种子或试管幼苗送入太空，利用特殊的高真空、宇宙高能离子辐射、宇宙磁场、地面上无法模拟的高洁净环境诱变，使种子发生变异，然后返回地面后，至少进行4代的育种，筛选出新的种子， 新材料，培育新性状新品种。
自2024年起，海南航天育种中心从航天引种实验中筛选出适合海南气候土壤的果蔬花卉品种，进行栽培种植，并在海南部分市县及岛外多个省市推广种植。 **央视新闻客户端制片人：梁炳清 编辑：李伊宁。