“一口咬下去，億萬年前的宇宙塵埃在你的舌尖爆發(fā)……”這樣的科幻情節(jié)，未來是否真的有可能出現(xiàn)在宇航員的餐盤上呢？

別急著批評(píng)這個(gè)想法，實(shí)際上確實(shí)有人在深度探討這個(gè)問題。畢竟，在探索星際的旅程中，飲食起居都是不可避免的要素，尤其是“飲食”，更是最為關(guān)鍵的一環(huán)。你不信？那我們就來聊聊。

一、食物：太空探索中的“致命弱點(diǎn)”

說到這里，征服宇宙和海洋，單靠火箭和衛(wèi)星是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，首先得解決溫飽問題吧？但太空旅行動(dòng)輒幾年甚至幾十年，難道就能一直依賴地球的“供給”嗎？

暫且不談成本，僅僅是這段遙不可及的距離，補(bǔ)給都趕不上。以火星任務(wù)為例，6名宇航員一次所需的食物就達(dá)到12噸！更不用提包裝的重量了。SpaceX的發(fā)射成本據(jù)說已經(jīng)相對(duì)較低，但每千克仍要花費(fèi)2720美元！按照這樣的開銷，別說探索更遙遠(yuǎn)的木星、土星，恐怕還沒走出太陽系，大家就得一起挨餓了。

當(dāng)然，科學(xué)家們也不是毫無作為，這些年來他們一直在探索如何在太空進(jìn)行“農(nóng)業(yè)”。因此，國際空間站和中國空間站都建立了“太空農(nóng)場(chǎng)”，種植一些生菜、胡蘿卜和辣椒等，以改善宇航員的飲食。

除了種植蔬菜，還有一些更為“另類”的選擇，例如培育藻類、蘑菇，甚至昆蟲。然而，這些生物非常嬌嫩，要使它們?cè)谔罩薪】党砷L(zhǎng)，必須模擬地球的生態(tài)環(huán)境。這包括光照、溫度和濕度等因素，所需設(shè)備復(fù)雜繁瑣。此外，現(xiàn)有設(shè)施的產(chǎn)量有限，若要實(shí)現(xiàn)自給自足，還需增加設(shè)備的數(shù)量和體積。然而，航天器的空間本就稀缺，哪里能容下這么多設(shè)備呢？

二、小行星：你知道宇宙級(jí)的“外賣”嗎？

目前來看，太空農(nóng)場(chǎng)的發(fā)展似乎有些“雞肋”。因此，科學(xué)家們開始關(guān)注更遙遠(yuǎn)的目標(biāo)——小行星。

等等，小行星？那不就是塊石頭嗎？怎么能吃呢？

實(shí)際上，人類對(duì)小行星的探索已經(jīng)持續(xù)了數(shù)百年。盡管早期無法直接進(jìn)行采礦，但小行星定期會(huì)“送貨上門”！每年都有大量的小行星碎片，也就是我們常說的隕石，降落到地球上。據(jù)估算，每年大約有1.7萬顆隕石來到地球。

科學(xué)家們對(duì)多種隕石進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)它們主要可以歸為三大類：石隕石、石鐵隕石和鐵隕石。在石隕石中，還可以進(jìn)一步細(xì)分為球粒隕石和無球粒隕石，其中球粒隕石占據(jù)了隕石總數(shù)的86%。

這些球粒隕石可不是普通的石頭，它們是太陽系初期通過星云物質(zhì)直接冷卻而成的“古老遺物”！此外，它們內(nèi)部還富含豐富的有機(jī)化合物，有些隕石的有機(jī)物含量甚至高達(dá)5%！

以默奇森隕石和塔吉什湖隕石為例，科學(xué)家們?cè)谄鋬?nèi)部發(fā)現(xiàn)了多種有機(jī)分子，包括酮、烷烴、羧酸和氨基酸，甚至還有甲烷！這一發(fā)現(xiàn)引起了極大轟動(dòng)，因?yàn)楫?dāng)時(shí)人們普遍認(rèn)為只有生命才能產(chǎn)生有機(jī)物，而這些隕石竟然包含這些成分，難道外星生命真的存在？

不過，后來科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，實(shí)際上并不需要生命，完全可以通過化學(xué)反應(yīng)合成有機(jī)物。而且，隕石中的有機(jī)物與地球上的存在差異，例如在分子結(jié)構(gòu)和手性方面。這表明，隕石中的有機(jī)物確實(shí)不是地球生命“污染”所致。

既然隕石中含有如此豐富的有機(jī)物，難道小行星帶中的小行星不就可以稱作“宇宙糧倉”嗎？

以小行星貝努為例，這個(gè)天體的直徑不足500米，質(zhì)量為7760萬噸，其成分與碳質(zhì)球粒隕石相似。科學(xué)家們估算，按照最低效率計(jì)算，其所產(chǎn)生的生物質(zhì)足以讓631名宇航員吃一年！

等等，你說要直接吃石頭？那畫面實(shí)在太美，不敢想象??！

別著急，科學(xué)家們?cè)缫严氲竭@個(gè)問題，他們計(jì)劃利用細(xì)菌來“處理”小行星上的有機(jī)物質(zhì)。

你或許會(huì)好奇，細(xì)菌是怎樣攝取石頭的呢？

科學(xué)家們實(shí)際上是從一項(xiàng)關(guān)于塑料微生物處理的實(shí)驗(yàn)中獲得了啟發(fā)。在此實(shí)驗(yàn)中，他們首先對(duì)塑料進(jìn)行熱解，將大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為小分子碳?xì)浠衔?，隨后使用細(xì)菌來消耗這些碳?xì)浠衔?。研究結(jié)果表明，細(xì)菌不僅能夠消化這些物質(zhì)，而且繁殖速度極快。

因此，科學(xué)家們認(rèn)為，未來可以采用類似的方式，首先對(duì)小行星上的有機(jī)物進(jìn)行熱解，接著利用細(xì)菌進(jìn)行消化，這樣就能夠持續(xù)不斷地為宇航員提供食物。

更令人驚訝的是，近期科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)一種名為假單胞菌的細(xì)菌，竟然能夠直接以隕石粉末為生存和繁殖的來源！看來，這種細(xì)菌的“食量”潛力，確實(shí)不容忽視??！

顯然，要將小行星轉(zhuǎn)變?yōu)椤疤詹妥馈保孕杞鉀Q諸多技術(shù)挑戰(zhàn)，例如如何高效提取有機(jī)物以及如何管理細(xì)菌的生長(zhǎng)環(huán)境等問題。

不過，這至少為我們指明了一條道路：在未來，或許真的能夠通過“吞噬”小行星來達(dá)到太空旅行的自給自足！

三、宇宙魚缸：在太空中“飼養(yǎng)魚類”的感受如何？

除了“吞食”小行星，科學(xué)家們還在研究另一條更“新鮮”的太空食品供應(yīng)途徑——生物循環(huán)系統(tǒng)。

2024年4月25日，神舟十八號(hào)載人飛船成功發(fā)射。這次飛行除了三名宇航員外，還攜帶了一些特別的“乘客”——斑馬魚、金魚藻以及其他實(shí)驗(yàn)樣本。它們將參與一項(xiàng)名為“空間中固液復(fù)合潤(rùn)滑材料的設(shè)計(jì)、界面作用機(jī)理及艙外驗(yàn)證”的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，旨在建立一個(gè)自循環(huán)的水生生態(tài)系統(tǒng)。

等一下，斑馬魚？那不是用來觀賞的魚嗎？怎么會(huì)去到太空呢？

你可能會(huì)覺得難以置信，這種小小的斑馬魚，實(shí)際上是太空生物學(xué)研究中的“明星”。它們不僅體型嬌小，生命力極為旺盛，繁殖能力也非常強(qiáng)，這還得益于它們的基因組與人類的相似度超過80%。因此，許多生命現(xiàn)象的研究都可以借助斑馬魚作為模型。

此次的斑馬魚與金魚藻共同構(gòu)成了一個(gè)迷你型的“太空魚缸”。雖然這個(gè)魚缸尺寸不大，但其中的奧妙卻不少。

首先，它必須是封閉的。在太空中沒有重力，水會(huì)漂浮到處，如果灑落出來，那就會(huì)很麻煩。

其次，魚缸中的水質(zhì)、溫度和溶解氧含量等，都需要進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)控。由于是太空環(huán)境，任何微小的失誤都可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)的失敗。

更為關(guān)鍵的是，這個(gè)系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)物質(zhì)和能量的自我調(diào)節(jié)。簡(jiǎn)單而言，就是斑馬魚呼出的二氧化碳恰好可供金魚藻進(jìn)行光合作用，而金魚藻產(chǎn)生的氧氣又能供斑馬魚呼吸。同時(shí)，魚類的排泄物也能成為藻類的肥料。如此一來，整個(gè)系統(tǒng)便能自我維持，形成一個(gè)穩(wěn)定的生態(tài)循環(huán)。

顯然，在太空中養(yǎng)魚并非易事，宇航員需要定期給魚喂食、清理水族箱和收集魚卵等。此外，為了便于地面團(tuán)隊(duì)監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)展，魚缸中還裝有攝像頭，能夠?qū)崟r(shí)傳送畫面。

可以想象，如果這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行，未來人類將在太空中享受到新鮮的魚肉！

四、宇宙餐桌：從滿足饑餓起步，探索星辰與大海。

從“吃土”到“吃魚”，人類對(duì)太空的探索一直在持續(xù)。

小行星被視為未來太空食物的重要來源，這無疑是一項(xiàng)具有革命性的發(fā)現(xiàn)。這意味著在今后的長(zhǎng)期太空探索中，人類能夠不再完全依賴地球上的補(bǔ)給，能夠自給自足，就地獲取資源。

太空魚缸的出現(xiàn)為我們展示了未來太空生活的另一種愿景：在星際飛船上，我們或許能夠擁有自己的“太空農(nóng)場(chǎng)”，種植各類蔬菜和水果，飼養(yǎng)魚蝦，甚至養(yǎng)幾只雞鴨，享受自給自足的田園生活。

顯然，要達(dá)成這些目標(biāo)，仍然有許多技術(shù)難關(guān)需要解決。

例如，如何高效提取小行星中的有機(jī)物，如何調(diào)控細(xì)菌的生長(zhǎng)環(huán)境，以及如何構(gòu)建更加穩(wěn)固和高效的生物循環(huán)系統(tǒng)等。

此外，還有若干倫理問題亟待探討。例如，使用細(xì)菌作為食物來源是否具備安全性與可靠性？我們又該如何評(píng)估其對(duì)太空環(huán)境的影響？

可以肯定的是，人類對(duì)宇宙的探索是沒有盡頭的。

從最早的仰望星空，到現(xiàn)在的載人航天，再到未來的星際移民，人類始終沒有放棄對(duì)浩瀚宇宙的渴望。

實(shí)現(xiàn)這些夢(mèng)想的首要任務(wù)，就是解決“吃”的問題。

只有先滿足基本的溫飽，才有精力去仰望星空，探索未知的領(lǐng)域。

五、結(jié)語

人類對(duì)太空的探索是一段充滿挑戰(zhàn)與機(jī)遇的宏偉旅程。

在這段旅程中，我們必須應(yīng)對(duì)不同的挑戰(zhàn)，處理各種問題，而最根本的就是食物的供應(yīng)。

人類不斷探索更高效、可持續(xù)的太空食品解決辦法，經(jīng)歷了從傳統(tǒng)的地球供應(yīng)，到太空農(nóng)場(chǎng)，再到小行星有機(jī)物和太空魚缸的發(fā)展。

隨著科技的持續(xù)發(fā)展，未來人類的太空飲食將變得愈加豐富多樣。

未來，讓我們共同展望，在無邊的宇宙中，享受來自星海的美味盛宴！

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