在几乎没有重力的太空中，用种子种植植物是太空研究的一大步。它可以帮助科学家弄清楚如何在太空中种植食物，并可以支持宇航员执行长期任务。此外，它还为远离地球的宇航员提供了一项有趣而有意义的活动。
“农作物”是轨道植物研究紧凑型研究模块的缩写，是一个实验性的无人驾驶模块，旨在帮助印度空间研究组织学习如何在太空中种植和维护植物。
第一个“农作物”任务（庄稼-1）旨在证明一颗种子可以在太空中发芽并长成有两片叶子的小植物。
它是一个密封的容器，宽300毫米，高450毫米，旨在创造一个类似地球的太空环境，只是没有重力。
在CROPS-1中，一种特殊的粘土被用来帮助种子生长。土壤被塑造成小颗粒（微小的圆形块），并有微小的空间或孔隙，可以容纳水并让空气流过。这使种子更容易吸收水分和营养，并使其根正常生长。
农作物-1中使用的土壤可以通过加热到高温来清洁。这个过程可以杀死有害的微生物、真菌和孢子，而不会破坏土壤保持水、空气或支持植物生长的能力。这确保了土壤对种子的生长是安全和有效的。
土壤中已经混合了一种特殊的肥料，当它与水接触时，会缓慢地释放养分。这确保了植物在一段时间内以稳定和可控的方式获得适量的营养，帮助它正常生长。
土壤被分成四个室，每个室装两颗种子。土壤被包裹得很紧，上面覆盖着一层柔软的硅胶泡沫。在那上面，有一个盖板，轻轻压下，使土壤牢牢地固定在原地。这种设置有助于为种子的生长创造合适的环境。
每个种子都用有机胶（一种天然的植物粘合剂）粘在聚丙烯组织（一种薄而柔软的塑料片）上。在加水之前，这种胶可以使种子牢牢地固定在原地。一旦树胶湿了，它就会变软，让种子开始生长。
在粘贴之前，种子需要用乙醇适当地清洗，以防止任何污染。
一块组织（一小片植物材料，如茎、叶或根）通过硅泡沫和顶盖上的小开口，小心地放入土壤中。这种设置有助于保持组织的位置，并确保它与土壤保持接触，以进行适当的生长或测试。
这种固定种子的方法可以帮助它保持安全，并保护它免受发射过程中发生的强烈振动和冲击。
此外，CROPS-1配备了特殊的隔振器。这有助于通过减少发射过程中发生的振动和冲击的影响来保护模块，确保系统保持安全和稳定。
将组织条放入后，将CROPS-1容器小心地密封在清洁和受控的环境中。这个房间被设计成模拟地球的大气，氧气20.9%，二氧化碳400 - 600ppm，湿度50-60%，温度范围为25至30摄氏度。这种设置确保了组织生存和生长的条件刚刚好。
在这个房间里，种子有开始生长所需的一切，除了水。经过过滤的干净饮用水储存在CROPS-1模块下方的小型加压水箱中。一个电动阀门用来保持水与土壤分离，直到需要的时候。
水从阀门流入小金属管。这些管子周围都有小洞，让水慢慢滴出并均匀扩散。这确保了水以一种可控的方式到达土壤和种子。
从管子里出来的水被多孔的土壤吸收。这是由于一种叫做毛细作用的过程，在这个过程中，水通过土壤中的微小空间流动，就像海绵吸收液体一样。这有助于水均匀地洒到种子上。
一旦系统进入轨道，当从地球发出命令时，实验就开始了。这个命令打开一个电动阀门，让水流入土壤。这一步对于为种子提供开始生长所需的水分至关重要。
系统中的组织条利用毛细作用从土壤中吸收水分。这意味着水通过材料中的微小空间移动，就像纸巾吸收液体一样。当水到达种子时，种子被完全浸透，这就触发了发芽的过程——种子开始生长。
在发芽期间，在地面上进行的测试表明，二氧化碳水平开始上升，而氧气水平开始下降。这是因为，当种子开始生长时，它吸入氧气并释放二氧化碳，就像人类呼吸一样。这是发芽过程中很自然的一部分。
如果密封室中的二氧化碳耗尽，植物就会停止生长，因为它们需要二氧化碳生长。为了监测内部情况，该模块配备了传感器，可以测量二氧化碳和氧气水平，以及压力、温度、湿度和土壤湿度。这些传感器有助于确保植物拥有正常生长所需的一切。
一个高分辨率的相机及其电子设备被放置在模块的顶部，以监测植物的生长情况。相机定期拍摄植物的清晰照片，使科学家能够近距离观察植物随着时间的推移是如何生长的。
CROPS-1实验作为POEM 4有效载荷的一部分在PSLV C60任务上进行。它的目的是证明一颗种子可以在太空中发芽和生长，直到在5到7天的时间里长出两片叶子。
在对不同类型的种子进行地面试验后，选择豇豆进行试验。之所以选择它，是因为它发芽快，是这项研究的理想选择。
在主卫星发射和分离后，POEM平台被移至距离地球约350公里的较低轨道。然后开启CROPS-1实验，所有系统工作正常。太空舱内部的温度被严格控制在20到30摄氏度之间。大约90分钟后，通过一个从地面操作的电动阀门，水被成功地添加到土壤中。
农作物试验的下一阶段将持续更长的时间，持续约30至45天。这个阶段的目标是种植超过两叶阶段的植物。为了支持植物的生长，将使用先进的控制系统来小心地维持二氧化碳、氧气、湿度、土壤湿度和温度的适当水平。这将确保植物能够在太空环境中茁壮成长。
(本文作者是一位屡获殊荣的科学作家，也是国防、航空航天和政治分析师我出生在班加罗尔。他也是ADD Engineering Components， India, Pvt. Ltd（德国ADD Engineering GmbH的子公司）的董事。您可以通过girishlinganna@gmail.com与他联系。)
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