去年，宇航員唐·佩蒂特在NASA的網站上開始了一個特別的創作項目——太空南瓜日記。以一棵生長在國際空間站的南瓜視角進行寫作，筆觸深刻且奇特，尖銳又富有詩意。
“我發芽，我生長，沒有人告訴我應該怎麼做，”佩蒂特在部落格中寫道，“我充滿熱情，我在嚴酷的環境下也能夠茁壯成長。我是一株南瓜，一株生活在太空的南瓜。”
在對此表示嘲笑之前，你先想想，這也許會拯救人類的未來。如果正如末日科學家預言的那樣，我們將耗盡地球的資源，那麼太空農場會對人類生存起到至關重要的作用。目前，各國政府及企業都在研究如何在空間站、宇宙飛船甚至火星上種植農作物。火星協會在猶他州的偏遠區域進行溫室測試；圭爾夫大學的研究者著眼研究大豆、大麥等長期作物；普渡大學的科學家們在設計適合太空環境的垂直花園。最值得期待的是NASA將於年底首次實驗在太空生産食物。
即使太空農場只是黃粱一夢，這株南瓜也依舊具有現實價值。是它讓佩蒂特和他的同事們在太空中保持清醒、充滿希望。
在太空種植農作物解決了太空旅行的一個重要問題：高昂的食物成本。據NASA科學家霍華德·萊文透露，向國際太空站輸送食物的成本約為每磅一萬美元。飛船會儲備大量保質期長的高熱量食物，但運輸飛船隻能運送有限的新鮮食物，這些食物每次都瞬間被宇航員“消滅”，NASA博士後馬薩説。
萊文和馬薩都是VEGGIE的項目成員。今年12月，NASA計劃使用填充貓砂狀物的凱夫拉爾纖維容器在太空種植6株生菜。這種紫色生菜將在亮粉色LED燈下生長，僅需28天即可收割。
NASA已經進行了很長時間的太空種植研究，但以學術研究為主。已經進行過的實驗包括分析零重力環境對植物生長的影響、使用飛行器測試快速成長的幼芽、評估不同人造光下植物的生存能力等。但VEGGIE是NASA首次嘗試種植農作物來滿足宇航員的需要。
理想狀態是創造可在空間站——或者月球和火星——持續生長農作物的系統。生菜作為首批實驗的蔬菜，具有生長速度快、富含抗氧化物（可以對抗宇宙射線）的特點。之後用於實驗的蔬菜有水蘿蔔、甜豌豆和蕃茄，經過設計，它們都僅需佔用最小的空間。
由於空間站寸土寸金，植物大小是太空種植的重要考量因素。同時，成長週期至關重要，希望在宇航員每人平均6個月的飛行時間中盡可能頻繁地收割。綠葉蔬菜非常理想，摘了就能吃。略差的馬鈴薯和地瓜將在下一步進行實驗。最不適合的作物是小麥和大米，生長週期長且需要大型研磨設施。需要處理才能吃的植物不是太空種植的理想選擇。萊文説NASA曾以快速生長的矮小麥進行太空實驗，但距離大量、長期的種植還有一定距離。
這些農作物不僅是食物，也是情感的寄託——即所謂的“園藝療法”。這一理論認為植物可以安慰人的心靈。紐約園藝協會從1989年起開始對賴克斯島的囚犯使用這一療法，證明可以減輕壓力、舒緩情緒、緩解抑鬱、促進身心康復等。
這一點在太空站頗受認同，因為就連最堅強的宇航員都接近生理的極限。“被限制在這樣一個金屬盒子中真的很艱難，”萊文説，“照料植物讓宇航員心情放鬆，因為這讓他們想到了地球。”
佩蒂特在他6個月的航程中還照料了南瓜的其他兩位同伴——西蘭花和向日葵。他沒有複雜的設備，只有一點土壤而已。
佩蒂特在太空站的窗戶間移動它們以使其得到光照，用塑膠袋種植它們並施以液態食物殘渣堆肥。他從沒打算吃它們，還開玩笑説這讓他有種同類相食的感覺。
“我們把它們視為機組成員，”他説，“有這些植物真好，感覺嫩葉輕觸鼻尖、看著向日葵盛開，讓我們的航程都變得美好了許多。”
馬薩認為VEGGIE項目可以讓空間站的宇航員都得到這一精神收益。紫紅色的植物為只有白色和米色的環境增添了亮色。同時，照料植物會喚起聯想記憶，比如童年時豐收的情景或夏日的花園漫步。
首批快速生長型生菜只是實驗品，收割後馬上冷藏並等待運回地球進行實驗。在通過宇宙微生物檢驗前，它們是不允許食用的。
太空微生物通常是良性的，類似在潮濕環境下産生的微生物。俄羅斯宇航員可以食用他們種植的蔬菜，但美國的微生物標準是嚴格且不可動搖的。馬薩説，NASA的醫生制定的標準是基於微生物的數量，而不考慮微生物是“好”是“壞”。在這次生菜實驗之後，她希望可以重新考量微生物標準。
一旦這個障礙不存在，馬薩對項目有更高的期望。她的團隊從2011年開始研究種植系統，包括蟲害應對及技術評估。由威斯康星軌道技術公司發明的植物生長箱重量輕、易儲存，而且有相對簡單的澆灌和光照系統。每個生長箱佔地很小，但可以輕鬆與其他生長箱組成大規模系統，所需的能量僅和臺式電腦相當。
隨著政府和民間在太空旅行領域合作的加深，NASA已經不是唯一研究太空種植技術的公司。對馬薩而言，多年的夢想正逐漸實現。當她還是個小姑娘時，就已經是未來農場美國分會的會員，也和很多80後一樣是太空迷。她的職業軌跡早早的受到一位參與NASA太空農場教育項目的老師影響。
艱難前行多年，對於馬薩而言，太空農場終於觸手可及。
“我是否認為這是打開未來之門的鑰匙？”她沉吟著，“對，我想是的。”
唐·佩蒂特的太空南瓜有西蘭花和向日葵兩個朋友，他們喜歡一起玩兒。從文中可以看出宇航員和他的小苗圃十分親密。以下為節選：
3月 26日：我長出新葉子了！終於不再赤身裸體地生活在宇宙中。雖然葉子們沒有以前那麼大，但還是一樣綠油油的。西蘭花和向日葵也長出葉子了，看上去精神極了。我們心情愉悅地生長，你不是植物可能理解不了。總之，我感覺自己越來越像一株合格的南瓜。
6月 6日?：昨晚，我們看到太陽上有個小黑點……園丁和他的同事用一種特殊的過濾器來觀察太陽，我、西蘭花和向日葵不用過濾器。我們看得很開心。
6月9日?：好消息，我有兄弟了！園丁讓我看了看這個小南瓜芽，它強壯又健康，馬上就會從發芽器搬去自己的栽培袋了。西蘭花和向日葵是我的好兄弟，但我還是和南瓜更有共同語言。
7月 17日： 空氣中處處洋溢著興奮與喜悅。園丁告訴我們馬上就要回到地球了。我們的任務已經基本完成，會有新的夥計來接替我們。我有點為西蘭花、向日葵和我自己擔心。如果他走了，誰來照顧我們呢？小南瓜怎麼辦呢？他正在努力生長呢！
火星沙漠研究站（MDRS）
這是火星協會（Mars Society，一群科學家和太空愛好者組成的致力於推動火星探索的民間機構）資助的研究計劃。在美國猶他州邊遠荒蕪的土地上，研究者嘗試模擬火星生存條件，包括種植食物的溫室。在MDRS，火星種植技術的研究依然很原始，現階段的目標是評估太空農業活動對人的健康影響。
圭爾夫大學
不同於美國宇航局的VEGGIE，這所加拿大大學研究的重點是大豆、大麥等成熟週期較長的糧食作物。
普渡大學
普渡大學的加裏·米歇爾博士認為，太空農業的關鍵是垂直生産，類似于地球上倡導的城市農場。
南極
基恩·賈科梅裏博士試圖用溫室來複製太空條件。這項由美國國立科學基金會資助的項目主要測試植物種植對南極居民的心理影響。而太空環境和南極一樣與世隔絕。
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