《表1 主要航天果蔬栽培实践概览》

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《新鲜果蔬在长期载人航天中的应用及挑战》

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自从人类的第一个礼炮号空间站诞生以来，植物栽培试验一直是每个空间站计划中的重要部分。自1971年“绿洲”1号植物栽培系统随载人飞船开始太空飞行，目前人类已进行了许多不同的植物栽培试验。表1是部分载人航天植物栽培实践概览。在过去的40年里，科研人员共进行了50多个不同的植物试验，利用20多个植物栽培系统在太空共栽培了40多种不同种类的植物，包括红薯、小麦、大豆、菠菜、生菜、萝卜、胡萝卜、花椰菜、花生、稻谷、微型芽苗菜、羽衣甘蓝、甜菜、西红柿、洋葱、芜菁、青椒、加拿大油菜、牛皮菜、草莓、菊、鹰嘴豆、小扁豆、黄瓜及辣椒等[9-12]。植物栽培飞行试验通常采用小舱，用来研究植物在重力减少的封闭环境中的活动与发育，其在生命保障系统中并不发挥主要作用。早期的在轨栽培系统非常具有探索性，主要是基础性观察，关注点是航天飞行环境对植物生长的影响或与提供适宜在轨受控环境有关的技术研发[13]。通过对植物栽培装置的子系统实施持续改进以及对植物在太空环境中的反应进行不断了解，目前最新的功能最全的植物生长系统是蔬菜生产系统（Vegetable Production System，简称为Veggie)[14]。我国相继开展了石刁柏空间搭载试验、番茄开花结果研究等，主要针对基础生物学研究，栽培尚不具备可持续性，还不适宜较大规模、较长时间的连续空间植物栽培[15-18]。2016年，在神舟十一号载人飞船和天宫二号组合体任务中首次实施了在轨植物栽培试验，种植的蔬菜品种为生菜，其长势良好；同年开展了“绿航星际”4人180 d受控生态生保系统集成试验，在舱内栽培了20多种植物，其中包括小麦、马铃薯、甘薯等粮食作物，大豆、花生等油料作物，生菜、苋菜、小白菜等蔬菜，草莓和樱桃番茄等水果[19]。