四月春风暖，大地启春耕，田野间的耕种忙碌有序，而在距地球400公里的中国空间站，“天宫菜园”也在同步“耕耘”。从2016年航天员在天宫二号首次播下生菜种子，到2026年中国空间站实现多批次太空种植，十年间，中国航天人突破重重技术难关，让绿色生命在太空绽放。

 

 

2016年，天宫二号空间实验室内，神舟十一号航天员景海鹏、陈冬小心细致地播种下生菜种子，这是中国人首次在太空人工栽培蔬菜。

 

 

轻便易搭建的栽培装置、蛭石的栽培基质、红蓝绿三色的LED灯，构成了最初的“太空温室”。播种后的第五天，种子成功发芽，这期间需定期进行浇水、补光、间苗等操作。

 

 

一个月后，翠绿的生菜长成了，但航天员并未在轨食用，而是将植物采样带回地面，进行生物安全性检测，充分证明了中国人在太空种菜的可行性。

 

不仅如此，天宫二号还搭载了高等植物培养箱，科研人员通过地面监控，对培养箱内拟南芥和水稻进行温控和浇水，首次完成“从种子到种子”的空间长周期培养，国际上首次在空间获得了拟南芥开花基因启动子控制的绿色荧光蛋白实时图像，为后续建立以植物为基础的空间生命生态系统，控制植物的开花，提高系统的生产效率提供了依据。

 

 

 

 

自中国空间站进入建造阶段，太空种植迎来全新发展阶段。2022年7月，问天实验舱成功发射对接，搭载的生命生态实验柜为太空种植提供了更完备的平台。

 

 

在轨执行任务的神十四乘组将载有‌拟南芥种子和水稻种子‌的实验单元安装至通用实验模块‌中，正式启动国际首次空间微重力环境下水稻“从种子到种子”全生命周期培养实验。

 

 

实验历时120天，水稻成功结籽，并于同年12月随神舟十四号飞船返回舱带回地球。

 

 

9月10日中秋节当天，乘组迎来了一份特别的“加菜”——他们携带的菜种经过近三个月的种植培养，长成了两株绿意盎然的“太空生菜”。

 

 

这是中国航天员首次在轨食用自己种植的蔬菜。除生菜外，乘组还成功栽培了小麦和矮秆番茄。

 

 

 

随着中国空间站全面建成并转入常态化运营，航天员在轨工作生活长达半年，对新鲜蔬果和太空绿色鲜活环境的需求增加，植物种植的面积和数量也随之增长，执行任务的航天员乘组也持续在太空进行植物栽培实验。

 

 

 

神十五至十七乘组接力“务农”，培育出三种生菜（“生菜王”“红叶”“美罗”）和“红蕾”樱桃番茄，丰富了中国人的“太空食谱”；神十九乘组首次尝试在轨种植甘薯，记录其从发芽到收获的全过程，并预留扦插苗供后续乘组使用，拓展了太空种植作物谱系......这片“太空菜园”，正在变得越来越丰富。

 

 

 

 

微重力条件下的水分养分供应技术是空间植物栽培的关键。在太空里，利用人工栽培基质是植物培养的主要方式，水分的运动主要依靠基质颗粒的毛细作用力来进行。栽培基质的选择从早期的离子交换树脂、固态化琼脂，到后来的岩棉、蛭石、蒙脱石、P土、人工烧结的陶粒等，科研人员围绕这些基质材料，研发了多种太空植物培养水分养分供应系统，应用到不同类型的太空植物栽培装置中，进行太空植物培养。

 

 

基于“新升级”的栽培基质，科研人员设计了一种模块化的简易太空植物栽培装置，采用开放式结构，航天员可与植物随时亲密接触。

 

 

植物生长所需的二氧化碳、温湿度和氧气等气体环境，与航天员基本一致，植物种植操作简单，便于照料。航天员还可按个人喜好将该装置任意摆放在舱内有光照的地方，为自己的工作生活环境增添一抹绿意。

 

 

在《天宫TV》中常见的“太空菜园”装置，是科研人员设计的第二代空间植物栽培装置，该装置可科学自动化配置植物生长所需要的光照、水分和营养，并采用植物不可食部分发酵而成的再生基质，从而实现轮番、多批次种植，为未来大规模的太空种植奠定了基础。

 

 

目前，空间站在轨设置了2套空间植物栽培装置，分别于2023年6月和8月正式启用，用于开展生菜栽培验证实验和樱桃番茄、小葱的栽培试验。

 

 

2025年7月，新型植物气雾培养装置（又称气雾培）随天舟九号上行至空间站，使“太空菜园”再添一项“黑科技”。该装置能够将水气雾化，提高水的利用率，并通过定制LED光，谱提高能源利用效率。依托该装置，科研人员可开展植物高效栽培、果蔬生产与评价、大气再生能力与效率、植物在轨照料模式等研究。

 

 

今年，由该装置培育的樱桃番茄长势喜人、产量颇丰，神二十一乘组与这些“胜利果实”在轨合影后小心采收、仔细封装。后续，空间站内还将开展小麦、胡萝卜及药食类植物的气雾培养试验。

 

 

空间植物在受控生态生保系统中发挥着重要作用，可以提供食物、氧气和净水，吸收二氧化碳，净化环境并缓解航天员的心理压力。在太空种植作物，不仅可以解决航天员的食物供应问题，还可以研究太空微重力等特殊环境对植物生长发育、生理生化等方面的影响，持续探索未来深空探测以及受控生态环控生保技术。

 

从天宫二号的“首次栽培实验”到天宫空间站的“多批次种植”，是见证空间植物栽培技术取得突破的十年，更是见证中国人探索太空历程的缩影。从“种得活”到“种得好”，这一抹绿色承载的不只是航天员餐桌上的新鲜感，更是人类走向深空、实现长期驻留的梦想。