水资源解决方案，就在这里

很有可能，你拥有美国宇航局（NASA）开发的先进技术，它最初是设计用来执行近地轨道的任务，它就在你房子周围，可能甚至在你的口袋里。

这是真的。就像许多人类创新前沿技术的开发一样，太空研究项目已产生了很多技术，它们在地球和太空都能发挥作用。

这些技术被称为“附带利益”，你会经常用到它们，比如每次你清理沙发垫子上的碎屑和绒毛球时，这种无线手持真空吸尘器于1979年商业化使用，是来自于最初设计用来在月球上收集轻量样本的技术。

至于在你口袋里的东西嘛，三分之一的手机摄像头是基于设计用在太空飞船试验的部件，用来产生精准的、科学级的图像。

你的无线耳机？它最初设计是用来在失重状态下，保持宇航员双手自由，而且没有笨拙的线挡在路上。

太空农业

当我们可能认为手机摄像头对日常生活“非常重要”时，太空研究项目的附带利益还有潜力带来更重要、更深远的利益。具体来说，太空农业可以为我们提供新的工具，来帮助保持和管理地球的淡水资源。

NASA的科学家和研究人员已经研究太空园艺数十年了。原因很简单：人类已经开始做好准备，执行向火星发送载人任务，最终实现火星移民计划。

尽管他们有其他怪癖，火星人仍然需要吃东西。打包足够的食物或运送补给将会耗资巨大，而且将是物流工作的一场噩梦。因此，科学家们正在学习如何在太空中耕种，并提供可持续的粮食供应。

好像在地球上耕种还不够困难似的，在我们的大气层之外种植作物会带来新的挑战，需要新的技术。

这里有三种水资源管理工具，或者说是实践方法，它们可能会终结水在地球上对生命（和农业）的重要性，因为它们将会布满宇宙的任何地方。

说说植物

国际空间站(ISS)上的宇航员没有时间烦恼如何浇灌植物。这些多叶植物有足够的水供应吗？还是水供应太多了？计划表中没有时间对它们进行持续监控，NASA的风格也不依靠猜测行事。

相反，植物干旱的时候它们自己会告诉宇航员。美国宇航局的研究人员设计了一种叶片传感器，当植物需要水时可以自动发送信息。

现代农业实践已经为拥抱先进技术的农民提供了评估土壤湿度的能力，但是这些传感器是通过电脉冲测量叶片厚度，以此作为植物内部实际含水量的指标。

这些传感器虽然已经投入商业化使用，但目前主要仍然用于研究，预期不久之后随着价格的下降，传感器会应用于大田耕种，作物自己就能告诉农民什么时候需要浇水。更重要的是，农民也会知道作物什么时候不需要灌溉，从而节约宝贵的淡水资源。

悬浮植物

不，并不是说绿叶蔬菜飘浮在太空狭小的空间里，而是悬浮的状态。国际空间站中的气培和水培试验已经种植出了不需要像土壤等颗粒介质的植物。

气培系统中的植物根系悬浮在空气中，从富含养分的雾气中获得营养。相比之下，水培植物的特点是植物根部浸泡在富含养分的水溶液中。虽然这两种方法都不是基于近地轨道的任务开发的技术，但太空研究项目进一步推动了科学与农业的相关性。

NASA进行了第一个采用发光二极管（LED）种植作物的试验。随后LED技术点燃了肯尼迪航天中心生物量生产舱(BPC)的水培生长室。BPC是垂直种植的首次示范，即在控制的环境中，将水培(或气培)的植物一层一层堆叠起来种植。垂直种植本身就有可能改变粮食生产的布局，它可以让作物在非耕种地区或“城市食物荒漠”地区种植，从而节约土地。

在BPC中进行的试验也确定了除这些绿叶蔬菜之外种植其他多种植物的可行性，包括水培种植地下作物如土豆和红薯等。

至于这些“悬浮”农场的益处，你可以说他们太棒了！

多亏环境条件可控，植物也可以全年生长。从1988年到1996年，BPC几乎连续工作了1200天。而且，气培植物比土壤中种植的植物生长速度快三倍。由于更快的生长速度和全年无休的“种植季”，和传统种植的番茄相比，传统种植的番茄每年只有1到2个作物周期，而研究人员每年可收获6次番茄。

气培和水培不仅仅用于试验，它们也不仅仅是一种兴趣爱好或一种奇特的农业生产多样化理论。它们也能够大规模生产应用。通过利用这种方法来推进微型马铃薯的生产，越南成为世界上第一个国家，将气培作为其农业基础设施建设的一部分。由于几乎不依赖于农田土壤，这种“太空时代”的方法正在帮助该国生产经过认证的、无病毒的马铃薯种子，或称“迷你土豆”，以满足日益增长的需求，同时节约淡水。

生命支持生命

也许最有趣的研究——那些有能力影响水资源保持和水资源质量的研究——是NASA控制的生态生命维持系统(CELSS)。

正如它的名字，生命支持生命。宇航员种植植物，植物养活宇航员。

这是一个几乎完全封闭的循环系统，一种自我生态维持的方法，其中大部分的输入资源都被循环利用。目前为止，NASA CELSS试验的唯一例外是能源，这些供植物生长的LED灯是由外部能源供应的，但水是完全回收利用的。

宇航员的液体排泄物（嘿，这是自然现象）被清洁、处理、并用来浇灌植物。然后，这些植物产生的水气被冷凝，变成可饮用水。这是一个地球水循环的复制品，所有这一切都发生在一个约卧室大小的可控环境中。

仅在美国就有大约100个垂直农场，加上全球其他地方的，数量就更多了。目前有超过2.3亿平方英尺的温室农业生产正在进行中。所有这些项目都采用了回收利用的方法，这些方法受启发于，或者来自于太空研究项目中的外星农场研发技术。

资源保护的巨大飞跃

创新有一种有趣的可能性，就是比最初的计划更有益处。谁能想象到NASA的月球尘埃收集器会出现在几乎每一个家庭中？

也许人类寻找银河系中第二个能居住的地方，会有其意想不到的益处。在其他星球中探索农业耕种的每一小步，都可能帮助我们继续更有效地利用我们在这个星球上所拥有的资源。