太空农民能在其他星球上种植作物吗？
未来的宇航员可能会在温室里种植一些食物，比如这个火星生长室，那里的水果和蔬菜可以在没有土壤的情况下水培种植。
科幻小说爱好者并不是唯一被另一个星球殖民的可能性所吸引的人。科学家们正在进行许多研究项目，重点是确定其他行星对生命的宜居程度。
例如，火星正在揭示越来越多的证据，表明它的表面可能曾经有液态水，有一天可能会成为人类离家出走的地方。
意大利佛罗伦萨大学植物、土壤和环境科学系研究员GiacomCertini说：“开垦新土地的欲望是人类固有的。”“因此，把我们的视野扩展到世界各地决不能被认为是奇怪的。未来可能有必要把人们转移到那里并生产食物。”
人类前往火星，访问或殖民，很可能不得不利用地球上的资源，而不是把他们需要的一切都带到太空船上。这意味着在另一个与地球系统截然不同的星球上种植自己的食物。
来自意大利巴勒莫大学的Certinian和他的同事Riccardo Scalinghe最近在《行星与空间科学》杂志上发表了一项研究，提出了一些令人鼓舞的主张。他们说金星、火星和月球表面似乎适合农业。
了解你的（空间）土壤
在决定如何使用行星土壤之前，两位科学家首先研究了行星体的表面是否可以定义为土壤。
Certini说：“从任何关于这一问题的哲学思考来看，明确地评估其他行星的表面是土壤意味着它‘表现’为土壤。”“我们在地球上一个多世纪的石油科学中积累的知识可以用来更好地研究我们行星邻居皮肤的历史和潜力。”
研究行星表面及其在太空探索中的作用的首要障碍之一是制定土壤的定义，这一直是这场争论的主题。
Certini说：“由于缺乏一个被普遍接受、详尽无遗的‘土壤’独特定义，以及（一个）明确说明土壤和非土壤之间的边界，因此很难决定确定地外表面是否真的是土壤时必须考虑哪些变量。”
在8月于澳大利亚布里斯班举行的第19届世界土壤科学大会上，唐纳德·约翰逊和戴安娜·约翰逊提出了“土壤的普遍定义”。他们将土壤定义为“地球表面或附近的基质以及被生物、化学和/或物理制剂和过程改变的类似乔木。”
在地球上，五个因素共同作用于土壤的形成：母岩、气候、地形、时间和生物群（或一个地区的理论生物，如动植物群）。这最后一个因素仍然是科学家们争论的主题。
Acommon，土壤的概括定义是能够使植物生长的amedium。然而，这一定义意味着土壤只能在生物群存在的情况下存在。Certini认为，土壤是保存其环境历史信息的物质，生命的存在不是必要的。
Certinis说：“大多数科学家认为生物群是生产土壤所必需的。”“包括我在内的其他考古学家强调，我们地球的重要部分，如南极洲的干谷或智利的阿塔卡马沙漠，都有无生命的土壤。他们证明土壤的形成不需要生物。”
这项研究的研究者认为，将一种材料归类为土壤主要取决于风化作用。根据他们的说法，土壤是指保留其气候和地球化学历史信息的任何风化的地表贴面。
在金星、火星和月球上，风化以不同的方式发生。金星大气层的压力是地球上某一水平的91倍，主要由二氧化碳和硫酸液滴以及少量的水和氧气组成。
研究人员预测，金星的风化可能是由大气中的热处理器腐蚀、火山爆发、大型陨石的影响和风蚀引起的。
火星目前主要由大气影响和热变化引起的物理风化作用而非化学过程。
根据Certini的说法，没有活跃的火山活动影响火星表面，但两个半球之间的温差会导致强风。Certini还说，地球景观的红色色调是由生锈的铁矿物造成的，这表明了未来的化学气候。
在月球上，一层坚硬的岩石被一层松散的碎片覆盖。在月球上看到的风化过程包括由陨石撞击、沉积和太阳风引起的化学相互作用所产生的变化，太阳风与月球表面直接相互作用。
然而，一些科学家认为，光靠风化是不够的，生命的存在是任何土壤固有的一部分。
以色列农业研究组织火山中心土壤、水和环境科学研究所研究员Ellen Graber说：“土壤的活性成分是其不可剥夺性质的一部分，它维持植物生命的能力也是由两个主要成分组成的：土壤有机质和植物营养素。”
在另一个星球上，土壤的主要用途之一是利用土壤进行“觅食”，以种植食物并维持可能在地球上生活一天的任何种群。然而，一些科学家质疑土壤是否真的是太空农业的必要条件。
无土耕种不是科幻小说
在没有土壤的情况下种植植物可能会让人想起《星际迷航》电影中的画面，但这几乎不是科幻小说。气培技术，也就是一种被称为土壤培育过程的技术，在空气或薄雾环境中种植植物，无油、无水。自20世纪40年代初以来，科学家们一直在试验这种方法，自1983年以来，航空栽培系统一直在商业基础上使用。
Graber问道：“谁说土壤是一种预先定义的——对农业来说是在其他土地上种植的——101125.html。”“农业有两个主要的先决条件，第一是水，第二是植物营养。现代农业广泛使用‘无土生长介质’，其中可以包括许多不同的固体基质。”
1997年，美国国家航空航天局与AgriHouse和BioServe太空技术公司合作，设计了一项实验，测试和平号空间站上的土壤植物生长系统。美国国家航空航天局对这项技术特别感兴趣，因为它的用水量很低。使用这种方法在太空中种植植物将减少飞行过程中需要携带的水量，从而减少有效载荷。
气动植物也可以作为太空工作人员的氧气和饮用水来源。
Graber预测：“我怀疑，如果人类到达定居另一个星球或月球的阶段，在那里建立无土文化的技术将非常先进。”
Aliensoil：过去和未来的钥匙
行星体的表面和土壤为其过去和未来的宜居性提供了重要线索。例如，对土壤特征的研究帮助科学家表明，早期火星可能比现在更潮湿、更温暖。
Certini说：“研究我们的天体邻居的土壤意味着对环境条件的序列进行个体化，从而有助于重建这些天体的一般历史。”
2008年，美国国家航空航天局的凤凰号火星着陆器利用火星土壤进行了第一次湿化学实验。分析数据的科学家表示，这颗红色星球似乎拥有比预期更适合维持生命的环境，这些环境有朝一日可以让人类游客种植作物。
塔夫茨大学的菲尼克斯联合研究员Sam Kounaves在实验结束后发布的新闻稿中说：“这是更多关于水的证据，因为那里有盐。”“我们还发现了适量的营养物质，或我们所知的生命所需的化学物质。”
研究人员发现了微量的镁、钠、钾和氯化物，数据还显示这些油是碱性的，这一发现挑战了人们普遍认为火星表面是酸性的。
通过土壤分析获得的这类信息对于未来确定哪颗行星是维持人类殖民地的最佳候选行星变得很重要。