多年来，太空农业被视为实现长期任务中粮食自给自足的关键解决方案，尤其是在未来的火星殖民地。
然而，最近的研究引起了警觉：根据NASA的公开数据和发表在Nature上的研究，在微重力下种植的生菜生长较慢，并表现出关键的营养缺乏。
钙减少，镁减少：无法提供营养的沙拉
在国际空间站和中国的天宫二号站收获的生菜与地球上的生菜相比，钙含量减少了29%至31%，镁含量减少了约25%。
虽然从外观上看它们似乎很健康，但其化学成分显示出对骨骼和代谢健康至关重要的营养素的令人担忧的流失。
“太空沙拉在照片中可能看起来完美，但无法增强骨骼，”科学家们警告说。
这种缺乏在微重力环境中特别严重，因为人体已经遭受了加速的骨质流失。矿物质含量低的饮食加剧了这种恶化，而铁含量的不规则可能导致长期任务中的疲劳和贫血。
微重力：对植物和宇航员的影响
缺乏重力改变了植物吸收水分和养分的方式，减少了抗氧化剂如类胡萝卜素和酚类化合物的产生，这些抗氧化剂对于对抗氧化应激至关重要。
同时，像NASA的双胞胎研究这样的研究表明，宇航员经历了基因和消化系统的改变，限制了营养的吸收。
一些人发展出肠漏综合症，这削弱了免疫系统并加速了骨质流失。结果是：营养价值较低的食物在准备不足的身体中无法被充分利用。
生物强化和抗性物种：改善太空饮食的竞赛
面对这种情况，研究人员正在争分夺秒地生物强化太空作物。他们正在测试更具抗性和富含类黄酮的物种，如大豆、大蒜和红生菜，以及改善肠道微生物群的微生物发酵技术。
例如，意大利航天局正在开发一种适应月球土壤的超级矮化水稻。挑战是巨大的：往返火星的旅程可能超过三年而无需补给。
太空作物：不仅仅是食物，而是重要的基础设施
- 减少对地球的依赖：本地种植减少了从地球运输食物的需求
- 资源闭环：植物回收水分，吸收二氧化碳并释放氧气
- 新鲜食物和心理健康：种植改善了船员的情绪和心理健康
- 就地资源利用 (ISRU)：火星风化层含有氮、磷和钾 (NPK)等养分
克服极端障碍的技术
太空农业面临着宇宙辐射、极端温度和空间限制等挑战。为克服这些挑战，正在开发解决方案，如垂直农业、使用LED照明和适应封闭环境的水培系统。
改善太空营养不仅仅是一个技术问题：它是一种生存条件。
如果宇航员没有能够维持其骨骼、免疫和代谢健康的食物，星际任务可能在到达目的地之前就会失败。太空农业，字面上来说，是人类在火星上未来的根基。
