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火星人怎樣獲得食物和水

火星上的植物溫室示意圖。(NASA)
火星上的植物溫室示意圖。(NASA)

編譯/笛睿
挪威的太空跨學科研究中心(CIRiS)在研發兩款讓太空人可以完全脫離地面補給,提供太空持續生活的系統:全自動循環用水和食物種植系統。

現在的國際太空站(ISS)已經在使用循環用水,但是仍有20%的水和食物依賴從地面的運輸。80%的用水是收集汙水過濾消毒循環使用,這些水分包括人體呼出氣體和汗液揮發到空氣中的水氣、太空人用過的洗漱用水以及尿液。

這對未來的月球門戶站和火星基地是不現實的方案。除了從地面補給需要很長時間之外,這些基地在沒有人的時候,這些系統還要有自我清潔,可持續運作,等下一批人員進站的時候立即可用的能力。

為此,德蒂斯(Emmanouil Detsis)博士和同事在開發一套全自動的太空探索生物汙染綜合溼度控制系統(BIOWYSE)。

BIOWYSE在現有系統的基礎上,加上了長期保存水的功能。它可以隨時監控水質,在需要的時候自動使用紫外線消毒,使用者任何時候上前按下按鈕即可得到飲用水。

除了監控自身蓄水箱中的水質,這套系統還能對太空艙內潮溼表面是否有汙染進行分析。這很重要,因為在太空艙或太空站這些封閉的空間內,一旦水氣在受汙染的表面累積,再被蓄水系統吸收,會汙染整個水循環系統。

「這套系統是為將來的太空居所設計的。比如月球上的太空站,或是火星實驗室,這些地方的水可能要放在那裡很長時間後,才有人來。」德蒂斯說。

另一套系統——太空探索可擴展高級生命支持系統的技術和創新模塊化設備(TIME SCALE),類似分別於2006年和2018年送去國際太空站的歐洲模塊化種植系統(EMCS)和生物實驗室(Biolab)系統,就像太空溫室一樣,並加上了自動監控作物健康的功能。

設計師喬斯特(Ann-Iren Kittang Jost)博士說:「我們需要一流的技術種植食品支持去月球和火星的太空探索。我們以(ECMS)做為起點概念和技術,學習更多在微重力環境下種植作物和植物的知識。」

這個系統依靠一個離心機提供模擬重力,幫助植物吸取水分和養分,並集成了感應器,照看植物的健康和生長情況。

喬斯特說,在無人照看的情況下保證植物順利生長這很重要。這套系統在地面也可用,有助於溫室內植物循環利用養分並照看生長情況。◇