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Not a dream anymore: Launching seeds of Taiwan plant species to the International Space Station|不再是夢想: 台灣植物種子搭乘火箭發射至國際太空站 (ISS)

獵鷹9號火箭從佛羅里達州肯尼迪航天中心升空|©Joe Burbank/Orlando Sentinel

美東當地時間2020年12月6日,太空探索技術公司 SpaceX 利用回收的獵鷹9號 (Falcon 9) 火箭助推器將首艘升級後的天龍號太空船 (Cargo Dragon 2) 安全送入軌道,開啟了該公司有史以來首次在軌道上同時停留兩艘龍飛船的新模式。

日本 1993 年發起區域性太空組織「亞洲太平洋區域太空機構論壇 (APRSAF)」,串聯許多亞太地區的太空機構,執行不同領域的合作計畫,例如防災救災的「守望亞洲」計畫、推廣太空科學與日本太空艙成果的「Kibo-ABC」計畫。日本日本宇宙航空研究開發機構 JAXA 自2011年就發起「太空種子亞洲未來 (Space Seeds for Asian Future, SSAF)」計畫,讓「Kibo-ABC」成員機構送種子到 Kibo 太空艙,研究太空環境對植物的影響。目前有 13 個國家成員,台灣的國家太空中心也是其中一員。

在多國合作建造的國際太空站 (International Space Station ,ISS) 上, JAXA 建造了名為 Kibo 的太空艙。因為氣候變遷,使得人類開始意識到凍結種子、保存基因等的實驗室測試,若未來真的實現了長途太空旅行,人類如何自給自足種植糧食亦是熱門研究主題,科幻電影《星際爭霸戰》說不定將成真。

這項科學計畫「太空種子亞洲未來(Space Seeds for Asian Future, SSAF)」,成員可將總重不超過 50 公克的種子送到太空旅行。這些種子在往返期間,將維持封裝狀態,預計明年四月返回地球、送回台灣。屆時會讓科學家與學生實際栽種及研究,探討微重力、高輻射的太空環境對種子生長有何影響。

參與「太空種子亞洲未來」計畫的完整名單有:澳洲、孟加拉、印尼、日本、馬來西亞、尼泊爾、紐西蘭、菲律賓、韓國、新加坡、台灣、泰國、阿聯酋和越南。各國主要根據兩個原則選種子,一是特有種或具有特殊象徵另一類是作物。前者如泰國選了國花阿勃勒、澳洲挑了國花金合歡、紐西蘭選了原生種聖誕紅;作物類則如印尼選了芹菜與洋蔥種子、馬來西亞的聖羅勒 (泰國稱為打拋葉)。 

台灣專家在選定種子的過程中,由於法規與流程的緣故,不得不放棄一些深具代表性的作物 ─ 水稻「台梗 9 號」及「台農 67 號」種子。挑了兩種代表性的原生植物、兩種作物上太空:姬蝴蝶蘭、台灣藜、番椒、向日葵。

▌姬蝴蝶蘭 (Phalaenopsis equestris)
台灣原生的蝴蝶蘭只有兩種:姬蝴蝶蘭、台灣蝴蝶蘭 (Phalaenopsis aphrodite)。姬蝴蝶蘭在日治時期後就缺乏正式採集紀錄,一度被認為已滅絕。直到 2010 年,屏科大森林系葉慶龍教授與林試所合作調查,在小蘭嶼找到九株植株,並首次紀錄到其生態與花形描述,這睽違百餘年的再發現引起轟動。它還是全世界第一個全基因體解序的蘭科植物,其 DNA 大小為 1.16Gb,含有29,431個基因,成果更登上國際期刊《Nature Genetics》封面文章。

 ▌臺灣藜 (Chenopodium formosanum Koidz.)
俗稱紅藜,主要分布台東、花蓮、屏東等縣市。這是台灣原住民耕作百年以上的傳統作物,因此它擁有許多名字,排灣族稱之 djulis、魯凱語 baae、布農語稱 mukun、卑南語為 duli、阿美語 kowal。除了當糧食,也常做為釀製小米酒的酒麴。紅藜應用歷史悠久,相關研究卻很稀少,還一度被認為外來種。歷時三年調查這民族植物的身世,比對各國館藏的藜屬標本,才確定它其實是台灣原生植物,並於 2008 年正名為臺灣藜。

▌番椒 (Capsicum annuum L.)
Capsicum annuum 是最常見的五種番椒栽培種之一,依果實中是否含有「類辣椒素」,番椒可再分成辣椒與甜椒 (送上太空的種子是果實呈鐘型、帶甜味的甜椒)。番椒富含維生素 C,生熟食皆可,還可當作辛香調味、食品著色、萃取成分添加到保健食品、醫藥與化妝品,繽紛多彩的外型也適合當作觀賞植物,用途相當廣泛。上過太空的番椒種子,後續生長型態、營養含量、生物化學特性會是研究重點。

▌向日葵 (Helianthus annuus)
向日葵是常見的一年生草本植物,通常生長於夏秋兩季,在台灣,六月至九月是向日葵開花的高峰月份。它常用以觀賞植物、榨取食用油、甚至做為生質能源。葵花籽油富含多元不飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸及維生素 E。觀察向日葵種子從太空歸來後,生長發育狀況植物油中的化學物質含量是否發生變化會是滿有趣的題目。

獵鷹九號火箭,雖然曾因火箭回收區天氣不佳而延宕5次,看起來這次於佛羅里達州甘迺迪太空中心​的發射非常順利。按照預定計畫,火箭升空後兩分鐘半,第一節火箭脫離,一樣自行飛回、停泊位於大西洋上的「當然我依然愛你(Of Course I Still Love You)」海上回收平台。火箭離架後約 11 分鐘,天龍號會與第二節火箭分離,繼續飛行 26 小時後與 ISS 對接。


圖片來源:NASA、Orlando Sentinel、國家太空中心 NSPO、維基百科、辜嚴倬雲植物保種中心「蝴蝶蘭返鄉計畫」、農業兒童網、痞客邦
參考資料:國家太空中心 NSPO、Orlando Sentinel

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