“天宮菜園”成長記

四月春風暖，大地啟春耕，田野間的耕種忙碌有序，而在距地球400公里的中國空間站，“天宮菜園”也在同步“耕耘”。從2016年航天員在天宮二號首次播下生菜種子，到2026年中國空間站實現多批次太空種植，十年間，中國航天人突破重重技術難關，讓綠色生命在太空綻放。

太空種菜，從科幻變為現實

2016年，天宮二號空間實驗室內，神舟十一號航天員景海鵬、陳冬小心細致地播種下生菜種子，這是中國人首次在太空人工栽培蔬菜。

輕便易搭建的栽培裝置、蛭石的栽培基質、紅藍綠三色的LED燈，構成了最初的“太空溫室”。播種后的第五天，種子成功發芽，這期間需定期進行澆水、補光、間苗等操作。

一個月后，翠綠的生菜長成了，但航天員并未在軌食用，而是將植物采樣帶回地面，進行生物安全性檢測，充分證明了中國人在太空種菜的可行性。

不僅如此，天宮二號還搭載了高等植物培養箱，科研人員通過地面監控，對培養箱內擬南芥和水稻進行溫控和澆水，首次完成“從種子到種子”的空間長周期培養，國際上首次在空間獲得了擬南芥開花基因啟動子控制的綠色熒光蛋白實時圖像，為后續建立以植物為基礎的空間生命生態系統，控制植物的開花，提高系統的生產效率提供了依據。

在“太空家園”，

品嘗第一口新鮮綠色

自中國空間站進入建造階段，太空種植迎來全新發展階段。2022年7月，問天實驗艙成功發射對接，搭載的生命生態實驗柜為太空種植提供了更完備的平臺。

在軌執行任務的神十四乘組將載有?擬南芥種子和水稻種子?的實驗單元安裝至通用實驗模塊?中，正式啟動國際首次空間微重力環境下水稻“從種子到種子”全生命周期培養實驗。

實驗歷時120天，水稻成功結籽，并于同年12月隨神舟十四號飛船返回艙帶回地球。

9月10日中秋節當天，乘組迎來了一份特別的“加菜”——他們攜帶的菜種經過近三個月的種植培養，長成了兩株綠意盎然的“太空生菜”。

這是中國航天員首次在軌食用自己種植的蔬菜。除生菜外，乘組還成功栽培了小麥和矮稈番茄。

“天宮菜園”，品種豐富收獲不斷

隨著中國空間站全面建成并轉入常態化運營，航天員在軌工作生活長達半年，對新鮮蔬果和太空綠色鮮活環境的需求增加，植物種植的面積和數量也隨之增長，執行任務的航天員乘組也持續在太空進行植物栽培實驗。

神十五至十七乘組接力“務農”，培育出三種生菜（“生菜王”“紅葉”“美羅”）和“紅蕾”櫻桃番茄，豐富了中國人的“太空食譜”；神十九乘組首次嘗試在軌種植甘薯，記錄其從發芽到收獲的全過程，并預留扦插苗供后續乘組使用，拓展了太空種植作物譜系......這片“太空菜園”，正在變得越來越豐富。

栽培裝置演進，

太空種植的“黑科技”

微重力條件下的水分養分供應技術是空間植物栽培的關鍵。在太空里，利用人工栽培基質是植物培養的主要方式，水分的運動主要依靠基質顆粒的毛細作用力來進行。栽培基質的選擇從早期的離子交換樹脂、固態化瓊脂，到后來的巖棉、蛭石、蒙脫石、P土、人工燒結的陶粒等，科研人員圍繞這些基質材料，研發了多種太空植物培養水分養分供應系統，應用到不同類型的太空植物栽培裝置中，進行太空植物培養。

基于“新升級”的栽培基質，科研人員設計了一種模塊化的簡易太空植物栽培裝置，采用開放式結構，航天員可與植物隨時親密接觸。

植物生長所需的二氧化碳、溫濕度和氧氣等氣體環境，與航天員基本一致，植物種植操作簡單，便于照料。航天員還可按個人喜好將該裝置任意擺放在艙內有光照的地方，為自己的工作生活環境增添一抹綠意。

在《天宮TV》中常見的“太空菜園”裝置，是科研人員設計的第二代空間植物栽培裝置，該裝置可科學自動化配置植物生長所需要的光照、水分和營養，并采用植物不可食部分發酵而成的再生基質，從而實現輪番、多批次種植，為未來大規模的太空種植奠定了基礎。

目前，空間站在軌設置了2套空間植物栽培裝置，分別于2023年6月和8月正式啟用，用于開展生菜栽培驗證實驗和櫻桃番茄、小蔥的栽培試驗。

2025年7月，新型植物氣霧培養裝置（又稱氣霧培）隨天舟九號上行至空間站，使“太空菜園”再添一項“黑科技”。該裝置能夠將水氣霧化，提高水的利用率，并通過定制LED光，譜提高能源利用效率。依托該裝置，科研人員可開展植物高效栽培、果蔬生產與評價、大氣再生能力與效率、植物在軌照料模式等研究。

今年，由該裝置培育的櫻桃番茄長勢喜人、產量頗豐，神二十一乘組與這些“勝利果實”在軌合影后小心采收、仔細封裝。后續，空間站內還將開展小麥、胡蘿卜及藥食類植物的氣霧培養試驗。

空間植物在受控生態生保系統中發揮著重要作用，可以提供食物、氧氣和凈水，吸收二氧化碳，凈化環境并緩解航天員的心理壓力。在太空種植作物，不僅可以解決航天員的食物供應問題，還可以研究太空微重力等特殊環境對植物生長發育、生理生化等方面的影響，持續探索未來深空探測以及受控生態環控生保技術。

從天宮二號的“首次栽培實驗”到天宮空間站的“多批次種植”，是見證空間植物栽培技術取得突破的十年，更是見證中國人探索太空歷程的縮影。從“種得活”到“種得好”，這一抹綠色承載的不只是航天員餐桌上的新鮮感，更是人類走向深空、實現長期駐留的夢想。

本文來源：中國載人航天

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