1990年代，NASA面临一个严峻的问题：如果要把人类送上火星（单程7个月），宇航员需要在太空中种植自己的食物。而太空没有土壤，也没有雨水。
NASA的科学家们大量研究水培（hydroponics）技术——用营养液代替土壤，让植物直接从水中获取养分。他们在国际空间站上测试了DWC（深水培）、NFT（营养液膜）等多种系统，最终证明：植物在太空水培系统中，生长速度比地球土壤快30%，因为根系直接接触营养液，不需要"搜寻"养分。
电影《火星救援》里，马特·达蒙种的那些土豆，用的就是这个原理。