還記得2022年9月，神舟十四號航天員乘組在太空組織的那場會餐嗎？其中一道菜的食材，是在空間站種出來的。

　　今年初，神舟十四號航天員乘組返回地面與公眾見面時，講到太空種菜的兩大難點：失重環(huán)境下，水不容易深入根系里面；艙內(nèi)沒有太陽光線照射，喜歡光照的植物不易生長。

　　最近，“太空菜園”傳來新消息——神舟十六號航天員乘組在中國空間站，用專業(yè)的太空栽培裝置，又種出了生菜、小麥等新鮮食材！

　　僅一年時間，難點迎刃而解了？

　　是的！中國電科48所為太空栽培裝置研制的專業(yè)控制組件，讓太空蔬菜也能享受“日光浴”和“營養(yǎng)補給”。

       “基于脈寬調(diào)制技術(shù)和光譜融合技術(shù)，我們的栽培裝置可根據(jù)不同植物、不同生長階段，對光照條件實現(xiàn)訂制。”中國電科高級工程師吳迪說。

　　照明燈板、散熱風(fēng)扇、風(fēng)機、微型自吸式循環(huán)泵……一個個“小家伙”“神通廣大”——

　　照明燈板，就像植物生長過程中的太陽。“植物進行光合作用時，對紅光和藍光的吸收率較高。我們特意在照明燈板裝置內(nèi)設(shè)置大量的紅、藍光光源，大大提高了植物光合作用效率。”吳迪告訴記者。

　　光照不間斷，效率雖提高了，但熱量也著實不小，加上失重環(huán)境空氣無法流動，植物培養(yǎng)箱里的熱量更難以導(dǎo)出。這就需要散熱風(fēng)扇為照明燈板降溫，維持箱內(nèi)清涼。

　　空間站里，稀缺的不只是氧氣，二氧化碳也不足。因為植物會不斷利用培養(yǎng)箱內(nèi)的二氧化碳進行光合作用，當(dāng)二氧化碳濃度較低時，光合作用速率會顯著降低。怎么辦？

　　有如同“智能風(fēng)扇”的風(fēng)機?。?ldquo;我們讓它定時開機工作，加速培養(yǎng)箱內(nèi)的空氣流動，及時帶走光合作用產(chǎn)生的氧氣，使二氧化碳濃度維持在合適范圍。”吳迪說。

　　光照、空氣都有了，但蔬菜要想長得更茁壯，還需要定期施肥。微型自吸式循環(huán)泵就是一位“營養(yǎng)師”。

       “微型自吸式循環(huán)泵與供水管網(wǎng)相結(jié)合，在精密定時電路的控制下，可將植物生長所需的養(yǎng)分和水分，定時精準(zhǔn)地送到每株植物根系的指定部位。”吳迪說，它模擬的是日常種植的人工施肥過程，可顯著提升太空蔬菜對微量元素的吸收能力。

　　一氣呵成！這樣一套運作流程，全靠研發(fā)人員與時間賽跑。

       “正樣3月底要到發(fā)射場”“器件要嚴(yán)格質(zhì)保”“鑒定試驗時長近20天”……時間緊、任務(wù)重，從接到任務(wù)起，研發(fā)人員兵分多路，同步展開物資采購、產(chǎn)品研制和試驗驗證等多項工作。

　　難點又來了！如何巧妙地將這4個零部件與其他零部件組裝，并適應(yīng)太空栽培裝置近乎苛刻的外形尺寸要求呢？

       “經(jīng)過反復(fù)的三維建模和優(yōu)化設(shè)計，我們終于實現(xiàn)了控制組件內(nèi)各個零部件的高度集成。”吳迪說，團隊僅用80天就實現(xiàn)了正樣產(chǎn)品的正式交付，全新的太空栽培裝置隨著天舟六號貨運飛船發(fā)往太空，已穩(wěn)定運行數(shù)月。

　　科研人員說，除了實現(xiàn)航天員的現(xiàn)種現(xiàn)吃，太空種菜還是研究太空微重力對植物生長發(fā)育影響的重要方式。你瞧，超市里的“航西瓜”“航甜瓜”“航瓜玉妮”……這些“航”字頭果蔬，它們都有一個共同育種來源——太空。

　　《光明日報》（2023年10月28日 01版）

[ 責(zé)編：孫宗鶴 ]

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