太空创新与其他行业一样，能够变革陆地农业。
垂直农业和LED照明是太空中开发的农业科技的两个过往实例。
种子或将成为太空农业科技的下一个前沿领域。
气候变化的影响不容忽视，尤其是破纪录的高温、潮汐和天气事件正在全球肆虐。全球范围内，1200万公顷具有农业价值的土地每年都在流失，而全球农业产量需要提高70%才能满足不断增长的人口的需求。农业科技市场，包括太空产业，正呈现稳步增长、投资增加，最重要的是创新不断涌现，这并不令人意外。
太空创新已在地球上创造的价值是无法估量的。美国国家航空航天局（NASA）表示其对美国经济的投资回报率是其年度预算的三倍多。从蜂窝数据和飓风预测，到机器人技术和健康科学，我们生活的诸多方面因太空领域的突破与应用而变得显著更加便捷、高效或更加愉悦。目前，我们看到太空农业科技在研究和技术进步方面具有巨大潜力，其应用既将助力未来长期的地外居住，也将改善地球上的农业实践。
为宇航员开发可持续且可规模化的食物来源，对于我们成功建立并拓展太空新据点的能力至关重要。包括Voyager在内的少数商业公司正积极研发新的商业空间站，以取代国际空间站（ISS），而这些新据点需要为居住者提供营养密集型食物。
由于太空环境给我们带来了在地球上无需面对的挑战，研究人员被迫跳出对可能性的常规限制，设计出往往能带来地球上革命性创新的解决方案。例如，美国国家航空航天局协助开发了生物导向的LED技术，以帮助植物在室内生长。
这一构想源于对长期太空飞行如何影响人体的初步研究。从1997年至2017年，美国国家太空生物医学研究所（NSBRI）获得了美国国家航空航天局位于休斯顿的约翰逊航天中心的资助，用于研究光源及其如何改变大脑活动。研究人员发现，蓝光会影响人体分泌褪黑素的方式，而褪黑素是维持宇航员生物钟准时运行的关键激素。这一发现促使美国国家航空航天局将空间站的荧光灯照明替换为LED灯。
这些LED灯能耗更低、散热更少，并能改变颜色、温度和强度，以反映宇航员的昼夜节律。这些特性的可变性也被证明与室内植物培育相关，因为LED能够提供光合作用所需的恰当波长。
太空农业科技对地球农业的影响
大约在NSBRI开始其研究的同一时期，哥伦比亚大学环境卫生科学教授迪克森·德斯波米耶（Dickson Despommier）博士与他的105名研究生一起提出了垂直农场，即“一座每层都种植农作物的多层建筑”。再加上气候控制设备，美国国家航空航天局研发的LED灯对陆地垂直农业而言是一项革命性的进步，能够便捷地编程，为每种作物输出特定的、理想的波长，并营造理想的种植条件。
垂直农业之所以具有重大影响，原因有很多。首先，垂直农场的产量远高于传统农场。一英亩垂直农场的产量，相当于根据作物不同而定的四至六英亩土壤种植面积。其次，垂直农场提供全年无间断的生长季节，不受天气或害虫影响。第三，垂直农业在可持续性方面优势显著，无论对作物本身还是对地球而言都是如此。它们无需使用杀虫剂或除草剂，且由于不需要农业机械，所消耗（和产生）的化石燃料极少。产出相当于四至六英亩土壤种植面积的产量，具体取决于作物种类。
如今，垂直农业是农业领域增长最快的板块之一，许多创业者受到减少维持作物生长所需水资源和土地的机遇所激励。下一代垂直农场有望以小麦、玉米和大豆等主粮作物为目标，这些作物占据了地球农田的绝大部分，且需要大量资源投入。
首次登月也有助于确立标准，这些标准影响着我们今天的粮食生产方式和食品安全保障。如今，由于行业近乎普遍采用危害分析与关键控制点（HACCP）体系，超市包装食品引发的食物中毒事件已极为罕见。该体系在阿波罗计划初期为宇航员食品而创建，包含三项指导原则：开展危害分析、识别关键控制点并确定如何预防、控制或消除危害，以及通过频繁测量对这些关键控制点进行监测。如今，同一体系使食品企业能够持续向消费者提供安全、优质的食品。
这种通过太空解决方案开发的技术知识和硬件的输出，即“技术转移”，有望在地球资源持续枯竭的背景下，推动现有农业实践发生巨大变革。截至目前，全球仍有近10%的人口遭受饥饿之苦，而地球上40%的植物物种正走向灭绝。遗憾的是，我们目前应对这些挑战的方案远远不够，不过，在COP15大会上于12月达成了一项保护生物多样性的重要新协议。 我们需要继续探索新的工具，使生物体能够跟上快速变化的气候和不断增长的人口。
除了多个行业正在开展的气候减缓工作外，全球农业还需要彻底的生物和技术创新，以提高该行业的适应能力，减少作物损失，从而在竞争日益激烈的市场中维持农场的盈利能力。StarLab Oasis是一家总部位于阿布扎比的农业研究公司，也是Voyager Space旗下公司，计划利用太空环境独特的微重力、深空辐射和发射振动组合，作为开发具有新颖有益性状的作物种子的工具。这种通过物理胁迫因素处理种子以培育新性状的理念，在地球上已应用近100年，并已培育出3200多种不同作物。太空作物育种尤其已培育出“200多个太空植物和果树品种，包括水稻、小麦、玉米、大豆、棉花和番茄”，其价值“相当于299亿美元，共计逾130万吨粮食”，据中国航天科技集团公司表示。据中国航天科技集团公司称。
新型种子是太空农业科技创新的另一大机遇。美国国家航空航天局已在努力定制搭载空间站的种子，使其更好地适应太空环境。通过使用种子薄膜——一种嵌入种子的水溶性聚合物——可以一次性储存、处理和控制多粒种子，并且可以将营养物添加到种子薄膜溶液中以促进生长。美国国家航空航天局希望在种子薄膜中嵌入营养物，以保护植物免受微重力环境中的压力，或在种子薄膜中富集促进生长的微生物。若获成功，种子薄膜可能成为地球上希望培育更能抵御各类压力的植物的农民的可行选择。
太空农业科技所开发的技术，其应用也超出了农业范畴，有助于支持更广泛的可持续发展倡议。去年，美国国家航空航天局发射了新型再生生命支持硬件——环境控制与生命保障系统。该技术使更多乘员能够在空间站上更长时间地生活，且所需补给更少。该硬件包含两套系统——空气净化系统和水回收系统——用于去除污染物。其中水回收系统尤为高效，回收率达93.5%。这种已获验证的废水循环利用能力，在地球上具有巨大的影响潜力，尤其是在淡水供应匮乏的偏远地区。
具有陆地应用价值的太空创新与技术清单十分丰富，并将随着研究资源和机遇的增加而持续增长。我们的愿景是，为人类打造一个在宇宙任何地方都经济可负担、可持续种植且营养丰富的食物未来，而太空无疑将在推动我们实现这一愿景的进程中发挥关键作用。
