航天员的太空食物工厂转向实用：采摘即可食（Pick-and-Eat）
#人在太空#
NASA已确定需要更加强大的“采摘即可食（Pick-and-Eat）”系统，以便能够在短期的LEO、地月空间和登月任务中利用新鲜的多叶绿色作物来补充乘员饮食。目前，面临的挑战是开发和验证无培养基的、不依赖重力的输水系统的性能，使其可以安全栽培出适合在航天器环境中生长的“沙拉”作物，以在未来的地月空间任务、登月任务和探索火星任务中为乘员补充饮食。
如果不能为乘员提供安全可口且营养丰富的食品系统，则无法进行载人深空探索。但是，食品系统本身只是更为庞大的生命保障体系的一部分，因此，系统的设计还必须平衡每次任务期间的资源使用（如耗水量、食物制备时间、存储空间、发射质量和功耗需求）。
当前，国际空间站上存储的预包装食品，可为每名乘员每天提供1.8kg食品。
不过，最近NASA的“高级食品技术项目”对目前的食品系统进行了评估，得出的结论是，该系统不足以支持LEO以远的长达5年的探测任务。当存储时间超过3年，即需要长期存储时，会出现食物的营养成分不足和食物的可接受性不足，这是导致乘员营养摄入不足的两个主要原因。
长期储存会降低食品的营养稳定性，还会降低复合维生素补充剂中几种维生素的含量。正在进行的测试表明，为防止食物变质而进行的加工会损失预包装食品系统中的某些营养素（例如，钾）；同时，在长期任务所需的存储时间内，某些营养素也会降解到不足的水平（例如，维生素B1、维生素C和维生素K）。因此，食用新鲜的农产品可以有效补充这些营养素，以弥补存储型食物的不足，并且使乘员能够完全通过天然食品的形式获取抗氧化剂和植物营养素。
无土的水和养分输送系统，包括水培和气雾栽培，可避免大量一次性多孔介质培养基的持续补给，但这两种栽培方式都面临着挑战，这些挑战包括：闭合度问题、如何为根部提供足够的通气、如何处理好气液分离。在地球上，水培（如营养液膜技术（NFT））方法已经是一套高效的植物栽培体系，因为它可以精确控制根区的通风情况和养分输送，而且它也被认为是适合早期月球和火星基地食品生产的领先技术。
肯尼迪航天中心正在开发和评估两种候选的无土水分和养分输送系统：一种是“多孔管道养分输送系统”（PTNDS），一种是“按需浇灌系统”（On-Demand）。PTNDS系统利用具有吸力的陶瓷多孔薄膜来浇灌，植物直接在管道上播种和发芽。On-Demand系统则使用来自湿度传感器的反馈来驱动泵和螺线管，以保持泡沫或多孔介质培养基中恒定的根区湿度。
这些系统提供了根区湿度的主动控制，这与“素食者”植物栽培（Veggie）系统不同。Veggie系统是一个被动的浇灌系统，它利用毛细力，从一个蓄水池中吸水以浇灌植物根部区域，而这个蓄水池必须由航天员定期补充。
NASA肯尼迪航天中心模拟了国际空间站的种植环境条件，即300 umol m-2 s-1 PAR的压力、3000 umol mol-1 的CO2浓度、40％的相对湿度和230C的温度，通过比较植物生产率，NASA对这些候选供水系统的性能进行了评估。
NFT系统通过再循环营养液薄膜向倾斜的、有盖水槽提供通风和营养。APH根模块分为4个独立的控制象限培养基，基线设计使用了1-2mm硅藻土的颗粒基质，并通过缓释肥料施肥。利用压力传感器的反馈，平衡多孔介质培养基内的基质势，可分别控制每个象限培养基中的水分。
NFT系统平均生产了78g植物（n = 3），比在较低的CO2浓度（1000 umol mol-1）和较高的相对湿度（65％）下生产的100 g植物的产量更低。APH系统、On-Demand系统和PTNDS系统的生产率分别是NFT的51％，39％和34％。这些结果与最近一项研究的观察结果相一致。该研究认为，水培生菜的茎新鲜质量是气雾栽培和土壤栽培的生菜的两倍。很明显，需要一种能弥补生产率差距的输水技术。
未来，输水系统的进展，如全重力水培系统也将在肯尼迪航天中心进行测试。全重力水培系统利用微重力流体技术的最新进展，设计了一种被动的、对重力不敏感的水培灌溉系统。通过利用导管的特殊几何形状和营养液的湿润特性，表面张力将控制流动，可模拟出重力在轨道上和低重力环境中的作用。预计当系统在有重力作用的陆地、月球和火星环境中运行时，所需的运行改变最小。
#人在太空#
NASA已确定需要更加强大的“采摘即可食（Pick-and-Eat）”系统，以便能够在短期的LEO、地月空间和登月任务中利用新鲜的多叶绿色作物来补充乘员饮食。目前，面临的挑战是开发和验证无培养基的、不依赖重力的输水系统的性能，使其可以安全栽培出适合在航天器环境中生长的“沙拉”作物，以在未来的地月空间任务、登月任务和探索火星任务中为乘员补充饮食。
如果不能为乘员提供安全可口且营养丰富的食品系统，则无法进行载人深空探索。但是，食品系统本身只是更为庞大的生命保障体系的一部分，因此，系统的设计还必须平衡每次任务期间的资源使用（如耗水量、食物制备时间、存储空间、发射质量和功耗需求）。
当前，国际空间站上存储的预包装食品，可为每名乘员每天提供1.8kg食品。
不过，最近NASA的“高级食品技术项目”对目前的食品系统进行了评估，得出的结论是，该系统不足以支持LEO以远的长达5年的探测任务。当存储时间超过3年，即需要长期存储时，会出现食物的营养成分不足和食物的可接受性不足，这是导致乘员营养摄入不足的两个主要原因。
长期储存会降低食品的营养稳定性，还会降低复合维生素补充剂中几种维生素的含量。正在进行的测试表明，为防止食物变质而进行的加工会损失预包装食品系统中的某些营养素（例如，钾）；同时，在长期任务所需的存储时间内，某些营养素也会降解到不足的水平（例如，维生素B1、维生素C和维生素K）。因此，食用新鲜的农产品可以有效补充这些营养素，以弥补存储型食物的不足，并且使乘员能够完全通过天然食品的形式获取抗氧化剂和植物营养素。
无土的水和养分输送系统，包括水培和气雾栽培，可避免大量一次性多孔介质培养基的持续补给，但这两种栽培方式都面临着挑战，这些挑战包括：闭合度问题、如何为根部提供足够的通气、如何处理好气液分离。在地球上，水培（如营养液膜技术（NFT））方法已经是一套高效的植物栽培体系，因为它可以精确控制根区的通风情况和养分输送，而且它也被认为是适合早期月球和火星基地食品生产的领先技术。
肯尼迪航天中心正在开发和评估两种候选的无土水分和养分输送系统：一种是“多孔管道养分输送系统”（PTNDS），一种是“按需浇灌系统”（On-Demand）。PTNDS系统利用具有吸力的陶瓷多孔薄膜来浇灌，植物直接在管道上播种和发芽。On-Demand系统则使用来自湿度传感器的反馈来驱动泵和螺线管，以保持泡沫或多孔介质培养基中恒定的根区湿度。
这些系统提供了根区湿度的主动控制，这与“素食者”植物栽培（Veggie）系统不同。Veggie系统是一个被动的浇灌系统，它利用毛细力，从一个蓄水池中吸水以浇灌植物根部区域，而这个蓄水池必须由航天员定期补充。
NASA肯尼迪航天中心模拟了国际空间站的种植环境条件，即300 umol m-2 s-1 PAR的压力、3000 umol mol-1 的CO2浓度、40％的相对湿度和230C的温度，通过比较植物生产率，NASA对这些候选供水系统的性能进行了评估。
NFT系统通过再循环营养液薄膜向倾斜的、有盖水槽提供通风和营养。APH根模块分为4个独立的控制象限培养基，基线设计使用了1-2mm硅藻土的颗粒基质，并通过缓释肥料施肥。利用压力传感器的反馈，平衡多孔介质培养基内的基质势，可分别控制每个象限培养基中的水分。
NFT系统平均生产了78g植物（n = 3），比在较低的CO2浓度（1000 umol mol-1）和较高的相对湿度（65％）下生产的100 g植物的产量更低。APH系统、On-Demand系统和PTNDS系统的生产率分别是NFT的51％，39％和34％。这些结果与最近一项研究的观察结果相一致。该研究认为，水培生菜的茎新鲜质量是气雾栽培和土壤栽培的生菜的两倍。很明显，需要一种能弥补生产率差距的输水技术。
未来，输水系统的进展，如全重力水培系统也将在肯尼迪航天中心进行测试。全重力水培系统利用微重力流体技术的最新进展，设计了一种被动的、对重力不敏感的水培灌溉系统。通过利用导管的特殊几何形状和营养液的湿润特性，表面张力将控制流动，可模拟出重力在轨道上和低重力环境中的作用。预计当系统在有重力作用的陆地、月球和火星环境中运行时，所需的运行改变最小。
裸着眼睛看月亮，从来看不到她的轮廓、形状与颜色，只是一团胖胖的柔软的淡黄色的光。戴上眼镜，看到利落瘦削又线条流畅的黄色弯刀上星星点点的灰色阴影，开始想象当人在地球上过生活时月球的变化：微生物缓慢地生长、柔软的灰色泥土静默无声，空无一人的明亮黑暗里穿梭的风。当我们被投进庸碌的人海时，当我们被琐事缠身痛苦悲伤时，还可以想象着美丽而温柔的月亮。忽然就有了一点，活下去的勇气。
一直抱着思念抱枕的人，
他能做的有什么呢，
虽然是被抛弃的人，
那或许，也还是个人。
当被思念的人在遥远的地方和别人缠绵的时候，
他要像阿波罗十一号的阿姆斯特朗一样，
在月球上看着她。
思念，
心痕，
记忆，
都只是远处的一个点而已。
都只是远处的，
一个点…
…
还是不要，
说想她，
比较好。 https://t.cn/R0fKnUS
他能做的有什么呢，
虽然是被抛弃的人，
那或许，也还是个人。
当被思念的人在遥远的地方和别人缠绵的时候，
他要像阿波罗十一号的阿姆斯特朗一样，
在月球上看着她。
思念，
心痕，
记忆，
都只是远处的一个点而已。
都只是远处的，
一个点…
…
还是不要，
说想她，
比较好。 https://t.cn/R0fKnUS
✋热门推荐