【大纪元2013年12月29日讯】（大纪元记者张东光编译报导）科罗拉多大学电脑科学系助理教授尼古劳斯．科雷尔（Nikolaus Correll）近日在澳大利亚学术新闻网站《对话》（The Conversation）上撰文称，人类若想到外太空居住，必须先解决空气、水、能源和食物来源的问题。开发这些技术是人类文明很大的挑战，但这些问题似乎将来不久就能解决，太空探险可望成为地球永续农业革命的重要驱动力。
首先，农业到目前为止都不是自动化创新的一个驱动力，反而是自动化的受惠者。当前的自动化经济型态推动了大型化农业机具的增加，多年来一直有利于生产单一农作物。通过资源管理的改善、间作（即改变作物生产的类型）的实施和机器人技术的进步，减缓了耕作的不利影响。小型机器人平台可提供每种作物所需的资源，同时助长都市的农业开垦，例如在建筑物内或屋顶种植等。
让都市环境更绿化的挑战，类似于在太空船或火星上解决食物生产的挑战。解决方式将与当前的耕作体系无关，而是需要一个突破性的做法，例如使用机器人等，
其次，永续的农业也是一个生态系统的挑战，因为它需要重复使用能源技术的提升和资源管理的整合（特别在都市环境或太空船上）。
到火星是一个“包袱问题”，探险者必须决定采用哪些装备和工具，好让他们最能探险成功，同时让失败的风险降到最低。他们受限于太空船上狭小的空间，尽管更大的飞行器可携带更多的物品，但也同时需要更多的人力进行维修，因此也需要更多的资源。
让人类离开地球并不简单。太空船所能乘载的物品会受到能源的限制。物品越多，乘载所需的能源就更多。这会限制人类在太空可以久待的时间。
太空船载重物品和潜在产量的正确数据计算出来后显示，在太空栽种食物对于两年以上的太空任务是可行的。对于时间越短的任务，多携带物品比较好。另一个情境是，在人类抵达之前发射一个维生系统。在两种情境下，自动化都是必须的，因为在太空上使用人力很没效率。
在地球上，由于农业耕种习惯和运输系统的进步，偏远地区自动化不足的问题已获得解决。但这种方法有其极限，太空研究的解决方式可给其弥补。例如，为了解决在太空上的永续性问题，必须更有效使用资源（包括效率再循环系统）。因此，食物可在废水和二氧化碳中生长。这类技术也会对地球有所帮助。
第三点，美国航天局（NASA）所发展的先进维生系统跟每个任务被认知的价值有很大的依存度。利用太空探险，诉求解决地球当前最大挑战（空气、能源、水和食物），将可获得公众的支持。
在太空上栽种食物目前还不是太空任务的重要成分，但不久的将来会是。太空农业的研究应该聚焦于三个面向：增加我们对于在太空上栽种植物的知识、解决如何维护植物的重要挑战和了解人类在这种环境生存所造成的冲击。
这三个面相互相关联，但都受助于机器人的使用。全自动的植物维护需要在认知和操作上克服一连串的问题，初期应聚焦于生长过程的远端运作。设计出一套解决所有机械、使用介面和通讯挑战的系统，让植物可永续生长，可望成为未来自动化的基础。这也会对在月亮或火星上建构一个温室容器这类的太空任务有所帮助。
（责任编辑：毕儒宗）
