打卡火星，我们准备好了吗

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地球玩遍了，打卡火星？“钢铁侠”埃隆·马斯克(Elon Musk)的SpaceX计划，最早将于2024年开始向火星发射。他们想要解决的问题是，如何将一百万人送上火星？

兵马未动粮草先行。到达不毛之地的地球人吃什么存活呢？如何让一百万人在火星上安居乐业，成了各国科学家正在研究的热门话题之一。这让人想起马特·戴蒙主演的电影《火星救援》里的一些场景。

众所周知，红色星球上无水无土，高温之下寸草不生。在火星上，没法像在地球上那样，在室外种植物的。

最近佛罗里达中央大学的太空科学家们，主导了一项具有启发性的新研究。结果显示，要在火星上建立一个自给自足的食物生态系统，可能需要一个世纪的时间。这项研究发表在期刊《新空间：太空企业家与创新杂志》上，随后被时代周刊，CNN争相报道。

作者凯文·坎农和丹尼尔·布里特一起建立了一个计算机模型，根据食物来源，人口增长带来的热量需求和土地资源利用，来定量地计算火星上生产地球食物所需的动态平衡时间。

研究发现如果不在当地生产食物，每年需要近20万艘宇宙飞船在地球和火星之间往返运送食物。如果在火星上进行室内无土栽培生产农产品，养活100万人需要建造14500公里的隧道。

他们还发现，打造一个成熟的外太空自给自足的食物生态系统的百年间里，人们需要从地球运送真空包装食品给登陆火星的先驱。这需要超过五万艘飞船来完成任务。

从地球到达火星大约需要七个月。华盛顿州立大学的科学家最近宣布，他们已经找到了一种将通心粉和奶酪的太空保存期限延长三年的方法。

鉴于将家畜运送到太空代价太大，在火星上饲养家畜可不是一时半会儿的事。不过，人类通过无土栽培植物，昆虫养殖和细胞农业，有望在火星上产生人造肉和鱼，藻类，无鸡鸡蛋和无牛牛奶。

该研究也考虑到食品生产所需的能源、水和其他系统，提出了后续研究的建议。

“每天满足最低的卡路里和营养需求生存，是在任何地球之外的星球上定居的必要条件。但是，任何超过最低保证的食物需求都可能是奢侈品，”在私人空间运输业工作了30多年的负责人Ken Davidian说。“比如，喝杯咖啡，来点水果、吃份芝士汉堡，这些超出最低要求的食品，都将取消。”

不过，这并不能阻挡各国科学家们为实现火星上自给自足而联合行动的决心。他们启动了一个名叫伊甸园国际空间站(EDEN ISS)的温室项目。极地的模拟实验成为攻克难关的第一步，并且在近年的研究中取得了可喜突破。

经过三年筹备，德国航空航天中心的总工程师马修·班西(Matthew Bamsey)团队设计的特制温室在2018年1月3日终于到达目的地，纽马耶南极三站(Neumayer Station III)。。 

3个月后，人类在南极首次成功培育出新鲜蔬菜。

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伊甸园国际空间站研究团队来自八个国家。他们选择种植“含水分高，可食用的蔬菜”，这些蔬菜通常无法长时间保鲜，比如生菜、黄瓜、萝卜、瑞士甜菜、香菜和薄荷等调料。

在伊甸园项目工作的佛罗里达大学的空间生物学家罗伯特·费尔(Robert Ferl)以前也曾试过在国际空间站实验种蔬菜。但南极温室大棚的空间更棒。费尔说，国际空间站以前的植物生长的面积小于一平方米，而伊甸园项目的温室大棚高达十三平方米。

虽然在南极洲无土栽培蔬菜宣告成功，但离该项目的最终目标“在太空中培育食物”依然遥远。

佛罗里达大学的空间生物学家安娜·保罗说，希望从伊甸园项目中积累种植经验，从南极走向太空。2017年入选加拿大宇航员候选人的班西说，伊甸园项目从启动开始就模拟太空飞行任务。每一步都像发射火箭一样严格。 

保罗说：“南极洲的冰天雪地与太空的真空并不完全不同：南极洲有重力，而太空却没有。与世隔绝是这两种环境所面临的相似挑战。”如何克服困难，将巨大的温室部件准时运送到南极洲，也是对到月球或火星的太空实验的很好的模拟。

专家们指出：“送到空间站的东西，每磅成本约为10,000美元，所以基本不会考虑运输地球土壤”。植物生长所需的水份和养分可通过定期向植物根部喷洒获取，光则来自于特殊的LED。另外还设有一个喷雾系统对整个温室的内部进行消毒，以阻止微生物导致植株生病。

南极洲伊甸园国际空间站科学家保罗·扎贝尔(Paul Zabel)称自己为“冬隐士”。他每天都去温室做例行检查。有时，风太大去不了温室，但这个问题不大。对准温室的几十个网络摄像头将图像发送回德国中心，研究团队可以从远处监视和控制温室。

太空农业的运作很可能依赖自动化和远程控制，因此能否在距离南极洲很远的地方成功测试监控这些系统至关重要。南极与世隔绝的环境还可以使机组人员学习在另一个星球上如何排除温室故障。在南极洲，“发生故障时，可没法去五金店购买零件来替换。”

通过跟踪修剪植株和设备维护等温室任务上的时间，伊甸园项目可以预测宇航员种植自己吃的食物大概需要花费多少时间和精力。 

也许真正了解太空与南极洲之间异同的唯一方法是实地体验这两个地方。保罗从未离开过地球，但是在纽马耶南极三站参与建立EDEN ISS，使她更加确定南极洲的冰天雪与原始行星环境很相似：“南极洲是如此广阔，干净，寒冷和特殊，这就像在另一个星球的表面上一样。”

民以食为天。今天科学家们在南极种蔬菜的实验，没准真的为人类移民到其他星球上做出重要铺垫呢。

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