到目前為止，人們?cè)谔仗剿骰顒?dòng)中還是需要不斷地從地球上為宇航員補(bǔ)給生活用品，人們用貨運(yùn)飛船輸送這些物資到太空站，或者在出發(fā)的時(shí)候?qū)⑸钣闷芬灰粠?。有沒(méi)有更好的辦法免除這些麻煩呢？有，這就是“封閉生命維持生態(tài)系統(tǒng)”，它是一種人造的生態(tài)系統(tǒng)，人們俗稱(chēng)為“太空溫室”。

“太空溫室”為宇航員提供空氣和水，它可以存在于宇宙飛船中，也可以存在于外星球上，其中的一切都由人工支配，例如溫度、濕度、空氣組成和水循環(huán)等等。在這種系統(tǒng)中，植物的栽培和存活特別重要，它不僅負(fù)有循環(huán)氧和水的重要功能，還要為宇航員們提供食物，它是一個(gè)人造的小“乾坤”。

設(shè)想中建在火星上的“太空溫室”

用于模擬火星環(huán)境的實(shí)驗(yàn)裝置

誰(shuí)會(huì)成為“太空植物”

如何讓植物在人造的“乾坤”中“安家落戶(hù)”，這是人們首先要解決的問(wèn)題?？茖W(xué)家們首先想到了生存能力強(qiáng)，繁殖能力旺盛的生物，例如藍(lán)藻就是一種。藍(lán)藻繁殖速度快，光合作用能力強(qiáng)，能制造大量的氧，地球的原始大氣就是在它們的幫助下形成的。藍(lán)藻的這些長(zhǎng)處深受行星科學(xué)家們的喜愛(ài)，考慮將它們帶上太空自然是不錯(cuò)的選擇。

藍(lán)藻

但藍(lán)藻只是其中的一個(gè)選項(xiàng)，科學(xué)家們也考慮其他植物，如在極地生長(zhǎng)的地衣等等，他們還考慮使用復(fù)雜的技術(shù)改造地球植物，使它們適應(yīng)太空環(huán)境。例如，美國(guó)航空航天局先進(jìn)理念研究所（NIAC）的科學(xué)家便嘗試讓普通植物產(chǎn)生頑強(qiáng)的生存能力。美國(guó)北卡萊羅納州立大學(xué)的溫迪·博斯（Wendy Boss）說(shuō)，“我們的方法是用微生物改變植物的特性，使它們能在惡劣的環(huán)境中生存?！?/p>

生存在極地的地衣

博斯和她的研究小組使用基因技術(shù)從激烈火球菌（Pyrococcus furiosus）中提取基因，然后將它們插入到一種煙草的細(xì)胞中。強(qiáng)烈熾熱球菌的生存能力極強(qiáng)，它們甚至能在深?；鹕娇诟浇婊?。一旦那種煙草獲得了強(qiáng)烈熾熱球菌的優(yōu)良特性，它們便也能具有極強(qiáng)的生命力。科學(xué)家們打算用這種方法培養(yǎng)更多耐熱，耐寒，耐旱的植物。有了這樣的植物，寒冷的火星和貧瘠的月球便都有可能染上植物的新綠了。

使外星“地球化”

除了改良外星環(huán)境外，培養(yǎng)植物的另一個(gè)重要目的是為宇航員提供食物。科學(xué)家們夢(mèng)想在太空中種植水稻、小麥和土豆等農(nóng)作物。他們?cè)O(shè)想，在封閉的生態(tài)環(huán)境里，這些農(nóng)作物能快速生長(zhǎng)，短時(shí)間成熟，從而最大限度地利用空間和資源，這當(dāng)然很困難，但并非不可能。人們預(yù)測(cè)，在太空種植農(nóng)作物是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程。開(kāi)始的時(shí)候，成功落戶(hù)太空的應(yīng)該是一些適應(yīng)能力強(qiáng)的蔬果，如辣椒、番茄和萵苣之類(lèi)，然后逐漸擴(kuò)大品種，這樣食物就會(huì)慢慢地豐富起來(lái)。

但在后期的發(fā)展階段，人類(lèi)則將致力于使外星環(huán)境“地球化”。例如，使用含氯氟烴或者六氟化鈉之類(lèi)的物質(zhì)去改造外星的氣候，使外星變得溫暖起來(lái)。當(dāng)環(huán)境條件和技術(shù)條件足夠成熟后，人們還會(huì)建造發(fā)電廠，生產(chǎn)更多的能源。最終，人類(lèi)將使外星環(huán)境地球化，這當(dāng)然需要漫長(zhǎng)的時(shí)間。

解決地球的環(huán)境問(wèn)題

值得強(qiáng)調(diào)的是，在“太空溫室”系統(tǒng)中，廢棄掉的東西是極少的，一切都盡可能地被循環(huán)利用了。在這里，有機(jī)的廢棄物被分解成了無(wú)機(jī)物，分解后的水溶液變成植物的肥料，剩下的部分被凈化成飲用水，或者用于灌溉和養(yǎng)魚(yú)。每一個(gè)部分都盡可能地利用了，這是人造生態(tài)系統(tǒng)的重要特征。

毫無(wú)疑問(wèn)，“太空溫室”技術(shù)的主要目的是把人類(lèi)帶離地球，從而拓展人類(lèi)的生存空間。依靠這種技術(shù)，人們可以在太空和外星球上建立空間站和外星基地。假若要從事長(zhǎng)途的太空星際旅行，人們可以依靠這種技術(shù)在太空中度過(guò)漫長(zhǎng)的歲月。

然而，“太空溫室”技術(shù)還有助于解決地球本身的問(wèn)題。我們的地球被大氣包圍著，它在本質(zhì)上也是一個(gè)封閉的系統(tǒng)。雖然這個(gè)系統(tǒng)是自然的，而且很龐大，但它還是出問(wèn)題了，如氣候變暖，環(huán)境惡化，資源匱乏等等。在這種情況下，人造生態(tài)技術(shù)便對(duì)地球上的日常生活也能提供幫助了，它告訴我們?nèi)绾伪３汁h(huán)境的穩(wěn)定，如何利用有限的空間，如何重復(fù)資源的利用等等。也許在未來(lái)，我們需要這種技術(shù)謀劃生態(tài)的平衡，我們也需要這種技術(shù)規(guī)劃全球的發(fā)展，它在我們的日常生活中將發(fā)揮重要作用。