如果移民外太空,该带什么食物续命?

当地面资源抢夺战越来越激烈的时候,太空的争夺赛也从未停歇。进军太空在本世纪依旧是热门话题,并且正变得越来越热门。星际移民,或许不再是遥远的事情。

看过《火星救援》的人都知道,地外生存,首要是生存,要先活下来才能考虑其他的事。活着的三要素:水、食物和氧气。

为了让宇航员“活着”,“月宫一号”把人、动物、植物和微生物链环成功闭合起来的人工生态系统,实现自给自足的循环。

那如果是长住外星球呢?要再造一个地球吗?

造一个地球,都需要什么环节?

我们一直就生活在一个“生物再生生命保障系统”里,闭合度 100%,持续运行了几亿年,而且一毛钱预算都不用花:没错,那就是地球。确切地说,是地球生物圈。

然而空间时代的人们不是哆啦 A 梦,不可能随身携带一个地球,只能把周围环境打造成一个极简版的迷你地球;也不需要它能够万古长存地运转下去,撑过任务时长就可以。

如果移民外太空,该带什么食物续命?

(图片来源:NASA)

这当然不是件容易的事,要在这么一个系统里放进不止一个大活人,吃喝要从系统中供应,拉撒要在系统中处理,难度当然就更大。

一开始人们在微藻身上打主意,不过不管是小球藻、蓝杆藻还是螺旋藻都只能解决氧气和水的再生问题,难以提供充足食物。后来还是引入了高等植物,先是苏联的BIOS系列项目 ,后来是美国人雄心勃勃的“生物圈2号”计划——“生物圈 1 号”正是地球生物圈本圈。

如果移民外太空,该带什么食物续命?

(图片来源:NASA)

“生物圈 2 号”一股脑儿罩进了 3000 多种动植物和 1000 种微生物,试图在如此多的物种间达成物质循环,理想丰满,但现实骨感:土壤里的微生物大量消耗了氧气,而建筑中过多采用的混凝土结构又大量吸附了二氧化碳,于是循环卡壳,Gameover。

后来者吸取了教训:环节要多,物种要少。“月宫一号”就是这么干的。这是世界上第一个把人、动物、植物和微生物链环成功闭合起来的人工生态系统,动物和植物提供氧气和食物,高等植物采用无机物基质搭配按需供水的栽培技术(避开了土壤微生物的大坑),其蒸腾作用附带净化水功能,微生物则处理废物和废水。

如果移民外太空,该带什么食物续命?

(图片来源:月宫一号博客)

这个系统的生物量配比经过精心计算,达成了 100% 的氧气和水的循环,55% 食物可以自给,闭合度达到 97%——闭合度这个指标指的是必需物资的自给比例,代表系统的自足程度,一个闭合度达到 100% 的系统,理论上就可以在任何环境中持续运转下去了——但却只种植了 5 种粮食作物和 15 种蔬菜作物,外加草莓这 1 种水果。

当然,微生物在整个物质循环过程中也起到了重要作用,不光是分解固体垃圾,包括厨余、粪便和食物残渣,还影响着动植物和人类的健康,甚至志愿者的情绪好坏,都与特定的肠道菌群有关。

假装在外星,吃依旧是重要课题。

在长住月球或者前往火星的这类空间经历中,食物需要从生命保障系统中自给自足,所以来自地球的鱼香肉丝自发热包或者黄桃罐头是别想天天吃到了,还得乖乖种地(而且像个精打细算的老农那样分批轮播轮种,以免舱内空气成分出现太大波动)。

但我们人类光吃素是不行的,空间任务中工作繁重、生活艰苦,更需要保证营养,提供优质的蛋白质。优质蛋白质从哪来呢?生物学家给出的菜单是:虫子。

如果移民外太空,该带什么食物续命?

(图片来源:海洛)

什么虫子呢?一开始人们考虑的是蚕。没错,就是“天宫二号”带上天的,还结茧吐丝活得挺好的蚕宝宝。蚕是优质蛋白质来源,饲料转化率高于绝大多数动物,只比肉鸡低一点(然而蚕几乎 100% 可以食用,肉鸡在这一点上没法相比)。

不过蚕有一个致命的缺点:它的饲料要么和人的食物重合,要么需要专门种植。不管是吃桑叶也好、吃莴苣生菜叶也好,蚕宝宝对食物是很挑剔的,考虑到植物舱的体积和质量限制,带上蚕就显得很不划算了。

在“月宫一号”和“月宫 365”项目中,选取的动物是黄粉虫,俗名面包虫,这是宠物店里常见的东西,不过不是作为宠物,而是作为宠物的食物。有些地方也把面包虫油炸了拿来下酒,大概跟蝗虫蝎子蚕蛹相类,网上还能邮购到。面包虫的好处是它什么都能吃,什么都能消化,对饲料毫不挑剔,不跟人类抢吃的。

如果移民外太空,该带什么食物续命?

(图片来源:路透社/中国日报)

中国人的种族天赋是对食物保持开放心态,只要是有必要而无害,什么都敢吃。志愿者们试过油炸,也试过干燥磨粉之后混在其他食材里食用,从他们的身体状况看,黄粉虫提供的营养相当不错。在进行地面试验的各个国家中,也有不想带虫子的。

比如日本人就比较讲究,他们打算带山羊。实话说,大型哺乳动物的饲料转化率都不怎么样,而且产生的气味也很糟糕,不如虫子清洁高效。再说,带上暖和的、会叫唤的、会用湿漉漉眼睛看着你的哺乳动物是非常危险的一件事,谁也说不好在需要宰杀它的时候航天员会有什么样的心理负担,或者在地面遭遇什么样的抗议热潮(应该不会有人为面包虫抱不平)。

日本人的实验持续时间也不长,连续三次都只是为期一周,后来没有下文。当然山羊这类大型哺乳动物迟早有一天会登上飞船,成为某个空间基地的“种子”,就像诺亚方舟故事那样。但这种考虑,就已经不在本文的范围内了。如此看来,要成为一名空间旅客,好像真得先学会吃虫子才行。

成为外星人,你准备好了吗?

未来真正的空间生活,不太可能是近地空间站这种候鸟式的往返居住,一旦落脚就很难再返回地球。长期在迥异于进化老家的环境中生活,有可能永久地改变这一部分星际移民,让他们形成一支新的“种族”。

如果移民外太空,该带什么食物续命?

如果移民外太空,该带什么食物续命?

在美国电影《深空失忆》中,人类乘坐宇宙船在太空中流浪了几十万年,在封闭的环境下,船员变得恐慌和疯狂,互相厮杀甚至虐杀无辜的同胞,甚至导致了人类新亚种的产生。

几代之后,星际移民们的生理特征大概就会与地球人类出现很大差异,最明显的一点是,在低重力环境下长大的他们,其骨骼强度和心血管功能,大概都难以适应地球表面的重力条件,回“老家”的探亲之旅,恐怕得长期卧床了。

另一方面,生活方式的改变,导致的不仅仅是个人的变化,还会影响这一整支移民的社会和文化。智人是非常容易被影响的生物,不只在生理上,当然还有在心理上。

前面说过,仅仅是肠道菌群的变化就可能导致志愿者的情绪高涨或低落,在真正的长期空间生活中,人们的行为模式无疑也会慢慢发生变化,并随之导致道德标准甚至法律的变化。

只要想想如今世界各国的文化冲突,就能明白未来的星际移民与地球人类的文化冲突可能有多大。

只要离开地球足够久,曾经的地球人,可能就再也不会是“地球人”。那么,你准备好了吗?

如果移民外太空,该带什么食物续命?

(本文选自GEOkindle电子刊,亚马逊有售。)

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页面更新:2024-05-19

标签:移民   食物   生物圈   月宫   哺乳动物   微生物   氧气   虫子   星际   地球   人类   来源   动物   时尚   系统   空间

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