国际空间站种植的辣椒最近获得丰收 什么样的植物能入选太空“菜园”

  近地轨道空间站微重力环境下,应种植那些摘了就能吃的即食性果蔬,因为微重力条件下烹饪加工食物难度很大;此外,还要考虑植物的易栽培性、易管理性,以及单位体积、单位能耗产出率等。

  近日,国际空间站女航天员梅根·麦克阿瑟吃上了“太空”辣椒。

  今年7月,这批辣椒开始在国际空间站内种植,最近迎来了丰收。麦克阿瑟把辣椒切碎制作了一个玉米卷饼,还在社交媒体上发布图文直呼“美味”。

  如何给长期驻留空间站的航天员提供新鲜食物,一直是令人头疼的问题。世界各国一直没有停下太空种植实验的脚步。据不完全统计,目前已经有包括辣椒、草莓等在内的上百种植物种子,被先后送入国际空间站进行培育。这其中,辣椒是太空种植实验中最受欢迎的食物之一。

  为什么辣椒如此受青睐?什么样的植物适合太空种植?太空种出来的食物有没有辐射,可以直接吃吗?对此,科技日报记者专访了“月宫一号”总设计师、北京航空航天大学教授刘红。

  挑选在太空种植的植物有讲究

  “辣椒的维生素C含量比较高,甜椒、水果椒、菜椒等,吃起来口感清新;辣椒会开花,观赏度也高,气味清爽。”刘红对记者说,除此之外,辣椒也比较适合在太空环境下种植,辣椒苗植株小,占空间少,枝丫较为坚挺,株型在微重力下支撑性较好。不仅如此,辣椒还比较“皮实”,抗逆性较好,容易成活。

  当然,除了辣椒,适合长期在太空种植的植物也不少。刘红指出,在太空培育植物对航天员进行生命保障,首先要计算人类在太空中对热量、维生素、微量元素等营养物质的总体需求,再计算哪些植物搭配在一起能够满足这些需求;其次,近地轨道空间站微重力环境下,应种植那些摘了就能吃的即食性果蔬,因为微重力条件下烹饪加工食物难度很大;此外,还要考虑植物的易栽培性、易管理性,以及单位体积、单位能耗产出率等。

  “具体来说,对于围绕建设月球、火星基地等开展的载人深空探测活动,要保证人的热量摄入,需种植如小麦、大豆等粮食作物;蔬菜要多样化,以满足人的生理和心理需求,可种植生菜、小白菜、小油菜、辣椒、茄子、西红柿等,黄瓜是爬藤类植物,很占空间,但是清脆爽口,如果种植需牢牢固定住,防止藤蔓飘满舱;水果的话,种植草莓就不错,占空间小、挂果多。”刘红说。

  60年世界载人航天史,数百位航天员进入过太空,航天员长期执行太空任务已成为大势所趋。其中最久的一次,当属俄罗斯航天员瓦列里·波利亚科夫,他在国际空间站连续驻留了437天。航天员在太空中的食物补给问题,一直是人们关注的焦点。

  “早期的太空食物像牙膏一样,蔬果、肉类全部加工成糊状,挤出来吃。后来发展成预加工的整块食物,可以辨认出食物种类。现在,地面上的食物基本都能带上太空,不过除了新鲜水果,其他食物都是预加工的压缩食品、罐头食品、包装食品,吃之前大多要先加热。”刘红介绍道。

  “只吃包装好的长期储存食物,时间久了难免乏味。对于时间更长或者距离更远的探测任务而言,携带太多的天然食物,可能就会坏掉,所以需要另外一种生命保障系统。”刘红解释道,人的生命保障就是保障人对氧气、水和食物等的需求,因此在太空种植物非常重要,可以一举三得。“植物光合作用消耗二氧化碳,产生氧气。航天员日常工作生活会产生很多废水,废水净化之后可以灌溉植物。植物的蒸腾作用将水蒸发到空气中,可以冷凝制成优质的空气冷凝水。这种水净化后自然清新安全,人的心理接受度也更高。”刘红说。

  给“太空植物”浇水是门大学问

  近地轨道太空环境的特点是微重力。“电梯下坠的那一刻,就接近微重力的状态。”刘红说,“太空微重力环境对植物栽培工艺的影响非常大。植物生长的必要条件有光、温、水、气、肥,而在太空中给植物供水就是一项巨大的挑战。”

  植物缺水时才需要供水,在太空中也是一样,可是把握浇水时机却是个技术活。“地面上可使用传感器检测土壤湿度,做到及时浇水;空间站受微重力影响,水珠会附着在传感器上,导致传感器失灵,明明基质已经缺水,传感器却可能还显示水分充足。”刘红介绍说,所以空间站浇水是先把水全部抽出来,然后进行气水分离,最后再把水打进基质,定时进行这一整套循环操作。“这就导致虽然植物培养箱种植面积不大,配套的水泵、阀门、管道等附属物却是一套庞大的装置。”

  “现在‘太空种菜’已经不是特别高技术、高难度的事了。太空种植除了供水比较麻烦,其余的光、温、气、肥都有较好的解决方案。”刘红指出,目前最重要的是系统地研究清楚太空中植物生长的科学规律。以小麦为例,它在太空种植的产量跟地面上有什么区别?在太空中进行光合作用产生氧气和吸收二氧化碳有怎样的规律?生成物质的营养成分跟地球上有什么差别?这些都是各国科学家迫切想要探寻的问题。

  据悉,上世纪70年代起,陆续有科学家和航天员尝试在空间站内种菜,但是由于各种原因,许多尝试都失败了。经过几十年的不懈努力,俄罗斯航天员于2003年第一次吃到了在太空种出来的生菜,国际空间站2016年培育出第一朵在太空盛开的百日菊。近年来,世界各国在空间站的几百次种植实验,为开辟“太空菜园”打下了坚实基础。

  太空出品果实外形口感与地球出品相似

  不过,也有网友表示担心,在太空种的菜会受到辐射影响吗?种出来的食物可以直接食用吗?

  “空间站舱室内的辐射在安全值以内,太空植物也是在满足植物生长条件下种植出来的,所以果实的颜色、外形、口感跟地球上没有本质差异。但茄果类蔬菜的维生素C含量会更高一些,可能是舱室辐射比地球上略高,刺激了植物合成更多的抗氧化物质。”刘红指出,事实上,太空的微重力环境和辐射环境对植物都会有影响,世界各国都还在进行持续研究。

  刘红指出,太空种植的食物都要采集样品。以青椒为例,其叶子、根部或者整棵植株会被冷冻起来,带回地面进行分析。美国国家航空航天局(NASA)曾将生菜带回地球,检测其是否有对人体健康有害的微生物,最后证明是安全的。

  那么,把种子带到太空直接种植,与将种子进行太空实验后带回地球种植,收获的食物有何不同?

  刘红解释道,太空诱变育种是把种子带到太空,让种子暴露在外太空宇宙射线之下。宇宙射线会把大多数种子“杀死”,极少数幸免于难的种子再被带回到地球种植。比如,我国嫦娥五号曾搭载一批种子“上天”,在“奔月之旅”归来后,一部分水稻、苜蓿和燕麦种子已经在实验室里出苗,对进一步的科学研究具有重要价值。不过,即使是“幸免于难”,这些种子其实大多数也已是“残疾”。其中只有极少数会产生人类希望看到的性状,比如曾经有“太空种子”长出了巨型南瓜。

  “太空舱内种出的植物则完全不同。空间站舱室内本身有很好的防护,所以不会导致植物产生变异。”刘红说。

  来源:科技日报

#城市# 上海再度发起抢人才战 人口焦虑席卷大城市

愈加激烈的城市竞争下,“人口危机焦虑”面前,城市间“抢人大战”不可避免。

11月29日,上海市学生服务中心官微发布了一则通告:经上海市高校招生和就业工作联席会议研究,决定开放第二批2021年非上海生源应届普通高校毕业生进沪就业落户受理工作,并试点在五个新城和自贸区新片区就业的上海市应届研究生毕业生符合基本条件可直接落户的政策。受理时间为2021年12月1日至12月31日(工作日)。

这是继2020年上海放松落户政策后的又一突破,一向以落户严格著称的上海又主动“打开一条口子”。

上海的“五个新城和自贸区新片区”,主要指南汇新城、嘉定新城、松江新城、青浦新城、奉贤新城,以及包含南汇新城在内的临港新片区。按照上海市政府规划,至2025年,5个新城常住人口总规模达到360万左右,新城所在区GDP总量达到1.1万亿元;至2035年,5个新城各集聚100万左右常住人口,基本建设成为长三角地区具有辐射带动作用的综合性节点城市。

2020年上海五大新城常住人口总数约250万左右,这意味着未来几年人口增量空间巨大,人口导入无疑将催生大量潜在购房及租房需求。

五大新城“抢人”升级

中国房地产报记者从上海市学生服务中心了解到,此次新政后符合直接落户上海的情况主要有四种:一是北京大学、清华大学、上海交通大学、复旦大学、同济大学、华东师范大学6所高校应届本科毕业生;二是全国“世界一流大学建设高校”和“世界一流学科建设高校”建设学科的应届研究生毕业生;三是全国应届博士毕业生;四是在5个新城和自贸区新片区就业的上海市应届研究生毕业生。

其中,第四条是此次新政的新增内容,即上海市所有大学毕业的应届研究生,在5个新城和自贸区新片区就业即可落户,不再需要积分。其余3条皆为延续去年以来上海推出的人才落户措施。数据显示,2021年上海高校应届毕业生为20.7万,比去年增加2万人。其中研究生占比3成左右,按本次政策,符合落户条件的大学生人数或达数万人。

“城市的发展,人口争夺,已经开始”“上海的老龄化已经很严重了,刚毕业的研究生都是人类高质量‘韭菜’,又年轻又有文化,他们留到上海对改变人口结构很关键。”有网友微博留言。

也有网友认为,“嘉定这边没什么企业,降薪也行,但就是找不到工作。希望这政策不要只让大学生来找工作,要先开出大量的业,有了就业岗位,年轻人才能在新城找到工作。这样五大新城就不再成为睡城,真正活跃起来。”

五大新城需要什么样的人才?公开资料显示,松江区逐渐形成电子信息、现代装备制造、都市型工业等三大核心产业,以及新能源、高端装备、生物、新一代信息技术、新材料、节能环保等多个产业集群。

青浦区逐渐形成十大产业领域,分别是通用设备、汽车制造、化学原料及化学制品、橡胶及塑料制品、电器机械与器械、专用设备、金属制品、非金属矿物制品、食品、计算机通讯及其他装备制造等。

嘉定新城打响“国际汽车智慧城”品牌,招募汽车、智能传感器及物联网、高性能医疗设备及精准医疗等专业人才。

奉贤新城主打美丽健康产业、中医药、智能网联汽车;南汇新城的重点产业式集成电路、人工智能、生物医药、航空航天等。

“出发点还是为提升城市活力和竞争力、推动城市可持续发展考虑,但这么多人口落户后,对于当地房地产市场需求也会拉动起来。五大新城基础设施相对还是比较好的,相信随着更多人口导入,城市配套服务也会进一步提升,住房需求也会慢慢转换为购买力。”上海中原地产首席分析师卢文曦对记者表示。

根据同策研究院调研, 2019年临港人才新政刚落地时,市场上出现了一波楼房抢购潮,其中有相当一部分是炒房客。但在2020至2021年,随着每月落户群体的人数趋于稳定,市场热度主要受供应影响更大,近期楼市回落叠加临港潜在库存量很大,未来市场依然存在较大去化压力。

对于五大新城未来住房发展,政策层面已有规定。几个月前,上海市政府《关于本市“十四五”加快推进新城规划建设工作的实施意见》明确提出,在五大新城探索出台与中心城区差异化的购房和租赁政策,研究完善租购并举、租售衔接的人才住房政策。

包括:加大住房用地供给,提供高品质、特色化的国际社区、创业社区、高品质商品住宅等多样化居住产品,保持新城房地产市场平稳健康发展。完善多主体供给、多渠道保障、租购并举的住房制度,推进人才安居工程,探索支持利用集体建设用地规划建设租赁住房,提升新城“十四五”新增住房中政府、机构和企业持有的租赁性住房比例,在轨道交通站点周边优先规划建设公共租赁住房。

更重要的是,新城的土地出让金要有不少于30%返还新城,从上海今年第三批集中供地就能看出来,新城是供地主力。

上海的焦虑

为缓解人口快速增长带来的资源环境压力,上海市政府曾提出要严格控制常住人口规模,至2035年常住人口要控制在2500万左右。截至2020年末,上海全市常住人口为2487万,已逼近红线。

不过,从2020年中开始上海各项落户通道频频为“人才”开放门槛,一大批年轻人通过新政落户上海,2500万人口红线也鲜有提及。

2020年9月:针对应届毕业生落户,将范围扩大至在沪世界一流大学建设高校,北京大学、清华大学、上海交通大学、复旦大学、同济大学和华东师范大学这六所院校的应届毕业生符合基本申报条件即可落户。

2020年11月:针对人才引进落户,将原来可以直接落户的11类人才具体分化为18类,不仅看重技能人才,更是对有贡献的个体敞开大门(例如:李佳琦、杨超越等)

2020年11月:针对留学落户,上海取消了留学人员首份工作必须在上海的限制,只要回国后2年内到上海工作,符合其他条件即可落户,还可配偶子女随迁。

2021年3月:针对松江、嘉定、奉贤、青浦、南汇五大新城重点产业和特定人才,实行人才引进和优化“居转户”年限由7年缩短为5年。

这样的结果是:2020年全年居转户(主调人)共落户18414人,平均每月落户1535人;人才引进(主调人)共落户13043人,平均每月落户1087人。2020年上海落户人数比2019年增长48%。进入2021年,这一数字增长更快。仅2021年上半年,通过居转户(主调人)共落户17707人,平均每月落户2951人;人才引进(主调人)共落户15655人,平均每月落户2609人。

数据中可见,2021年半年落户人数已经赶超2020年的全年落户人数,有专家预计2021年通过居转户和人才引进落户的人数会是2020年的2倍。

“人口红利”是中国实现经济快速发展的引擎,近年来经济增长减速亦与“人口红利”衰减密切相关。数据显示,2010年前,我国大城市人口增长很快,常住人口年均增长几乎都在10万以上;2013年后,许多城市人口增长已经放缓,很多城市还伴随着老龄化日益严重的形势。

一则数据引人关注。2020年,公安机关户籍登记新生儿数量为1003.5万人,这是1949年以来中国内地新低。同时,根据第七次全国人口普查数据,我国65岁及以上人口比重达到13.5%,人口老龄化程度已高于世界平均水平(65岁及以上人口占比9.3%)。2020年末,我国人口总抚养比为45.9%,连续3年上升。很多人开始用“人口危机”来形容当下这种现象。

相比其他一线城市,上海的老龄化程度尤为严重。第七次全国人口普查数据显示,截至 2020 年末,上海全市常住人口2487万,与2010年相比增加185万,增长8%,年平均增长率为0.8%,比2000年到2010年年平均增长率3.4%下降2.6个百分点。上海60岁及以上人口为581.55万,占比23.4%,高于全国平均水平4.68个百分点,位于全国第二,比2010年提高8.3个百分点。其中,65岁及以上人口为404.9万人占16.3%,比2010年提高6.2个百分点。0-14岁人口则为243.63万,占比仅9.8%,在全国排名最低。

上海市第七次全国人口普查领导小组副组长、上海市统计局局长朱民表示,从历史来看,上海老龄化程度一直是全国最高地区之一。近10年来上海着力推进经济转型升级,提升城市能级和核心竞争力,大力集聚海内外优秀人才,这对流入人口结构产生了比较大影响。

在“低出生率、人口老龄化”面前,人口红利正在流失,“人和人才”成为城市发展的核心,赖以人口增长的房地产行业发展格局和模式也将面临巨大挑战,各城市之间“抢人大战”注定更加激烈。#上海# #人口#

NASA计划在2030年让空间站退役,取而代之的是近地轨道的商业“目的地”

虽然看起来国际空间站在科研成果和不同航天器的人员轮换方面刚刚取得长足进展,但国际空间站已经有宇航员在空间站上工作了21年多。模块和整个物理结构不可能永远忍受恶劣的空间环境的长期影响,美国国家航空和宇宙航行局的监察长办公室发布了一份新的报告概述了该机构的计划继续空间站在轨道上,直到2030年,代之以一个或多个商业空间站。

报告称:“预计国际空间站将退役,美国宇航局已承诺用一个或多个商业拥有和运营的太空目的地取代国际空间站。”报告强调,他们希望到2028年至少有一个商业空间站可以运行。这将提供两年的重叠和交接时间,以避免在轨科学调查中的“重大缺口”。报告称,这样的差距将导致人类深空探索任务的延迟。

尽管国际空间站目前计划在2024年退役,但美国宇航局和国际合作伙伴表示,国际空间站的运行寿命可能会延长到2030年。

但结构的磨损正变得越来越明显。美国国家航空航天局(NASA)和俄罗斯航天局(Roscosmos)正在调查最近在空间站服务舱传输隧道中发现的裂缝和泄漏的原因和长期影响。该隧道连接服务舱和空间站的8个对接端口之一。研究的原因包括结构疲劳、内部损伤、外部损伤和材料缺陷。

值得注意的是,该报告说,还应该对其他部分的结构寿命进行更新分析,因为泄漏是由裂缝引起的,而模型显示,裂缝不应该存在。这将表明,空间站至少有一个部分可能比预计更早报废。

美国宇航局目前每年在空间站上投资35亿美元,随着技术和工程的进步,新的基础设施比现有的便宜得多,因此可以以更低的价格提供同样的设备。这些费用大约是NASA每年人类太空飞行预算的三分之一。商业公司表示,他们可以以更优惠的价格提供全新的设备,从而为NASA带来更好的投资。

NASA表示,如果没有在国际空间站进行持续的人类健康研究和技术演示,以及最终的替代方案,旨在让人类重返月球并最终让宇航员登陆火星的阿耳特弥斯计划是不可实现的。

因此,在展望未来方面,NASA已与三家美国公司签署协议,开发空间站和其他太空商业目的地的设计。该机构表示,他们希望在近地轨道上建立一个由美国主导的强大商业经济。

这些公司是Blue Origin公司的轨道礁空间站设计获得1.3亿美元,纳诺拉克斯有限公司获得1.6亿美元,诺斯罗普·格鲁曼系统公司获得1.256亿美元。

在2020年初,NASA宣布了一项商业低轨道发展计划,他们希望这将促进低轨道的经济发展,并推动创新。当时,他们宣布选择休斯敦公理空间公司为国际空间站提供商业居住模块。

但最终,无论是为了应对紧急情况,还是在其有效使用寿命结束时,NASA在报告中承认,需要制定一项让国际空间站退役和脱离轨道的计划。这在技术上很复杂,成本也很高,需要国际社会的参与,并在时间上做出关键决定。


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