
太空“种地”的具体实验过程是怎样的?
从2016年天宫二号播下第一颗生菜种子,到2026年神舟二十三号实现水稻“从种子到种子再到种子”的连续两代培养,中国空间站的“太空种地”实验已经走过了从可行性验证到规模化生产的完整历程,航天员不仅吃上了自己种的蔬菜,还在为未来深空基地的原位粮食生产打下技术基础。
一、从蔬菜到水稻:两种作物的典型实验流程
中国空间站的太空种植实验主要分为蔬菜类和水稻类两大类,实验流程因作物特性不同而有所差异:
蔬菜种植(以生菜为例):航天员使用专门的植物栽培装置(插排式固定栽种装置),在微重力环境下将种子固定在培养盒中。2022年神舟十四号乘组首次在轨食用自己种植的生菜,种子从播种到收获约需3个月。之后神舟十五至十七号乘组接力培育出“生菜王”“红叶美罗”等品种,神舟十九号首次尝试种植甘薯,拓展了太空作物谱系。
水稻种植(核心实验):2022年中国空间站开展了国际上首次水稻“从种子到种子”全生命周期培养实验——6粒水稻种子上天,在轨120天后收获59粒第一代太空水稻种子。2026年神舟二十三号更进一步,计划实现连续两代培养:实验共设置4个单元(每组6粒种子),分为有性繁殖组(收获稻穗后移栽新培养盒进行二代种植)和再生稻组(保留根系利用根茬重新萌发),以比较两种繁殖方式在太空环境下的适应性差异。
二、攻克微重力的核心技术难题
太空与地面的最大区别是微重力环境,种子无法像地面那样“落地生根”,科研团队由此研发了多项专用技术:
固定播种装置:研发插排式固定栽种装置,将种子固定在培养盒内,解决微重力下种子无法自然播种的问题。
人工光源与营养供应:空间站栽培装置配备LED人工光源和循环营养液系统,模拟地球光照和土壤养分供给。
“新手”与“世家”对照实验:在神舟二十三号水稻实验中,特地设置两类种子——从未上过天的普通种子和2022年上过太空、在地面繁育三代的“太空世家”种子,对比测试太空环境适应能力的“跨代记忆”。
三、实验成果与未来方向
经过10年努力,太空种植已从“能种活”迈向“能高产、能遗传”的新阶段:
当前成果:空间站已设置两套植物栽培装置(2023年启用),除生菜、番茄外,还在开展小麦、胡萝卜及药食类植物的培养试验。水稻实验已获得第一批样品并部分返回地面供研究。
终极目标:实现“原位生产”——不依赖地球补给,在太空就地种粮、自主循环,为未来月球、火星基地的长期驻留提供生存保障。科学家正在解析微重力对植物遗传稳定性的影响机制,筛选最适合太空生产的高效品种。