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月球表面“发芽”,月兔嘴馋了吗?

2019-01-19 03:43 来源:新京报 参与互动 
标签:人离乡贱 棋牌游戏大全 黄岗村

  月球表面“发芽”,月兔嘴馋了吗?

  新京报漫画/赵斌

  科普之家

  只有当太空种植实验等这些技术逐渐成熟的时候,人类走向深空,建立月球基地,乃至移民外星球的步伐才能更加坚定。

  月球上“发芽”了。

  1月15日,嫦娥四号上搭载的生物科普实验载荷发布了最新实验照片,照片显示试验搭载的棉花种子已经长出了嫩芽,这也标志着嫦娥四号完成了人类在月面进行的首次生物实验。

  这次搭载的科普载荷,实际上是一个密闭的“小型生物系统”。其中包括4种植物,分别是土豆、拟南芥、油菜和棉花。它们在生态系统中扮演了生产者的角色,吸收阳光、水、二氧化碳,产生氧气,合成有机物。

  此外,还有一种昆虫是果蝇,担当了消费者的角色,负责吃掉植物。而昆虫排泄的废弃物最后会被微生物,也就是搭载的酵母菌分解掉,酵母菌担当着最后的分解者的角色,重新释放出二氧化碳提供给植物呼吸。

  生产者、消费者和分解者,如果相互匹配得比较好的话,是可以在密闭状态下实现自我循环的。由于土豆的淀粉含量很高,在酵母菌的发酵下,还会产生酒精。或许,罐子里的果蝇此刻已经喝醉了呢?

  月球上的环境对生命来讲是很严酷的。不仅昼夜温差大,而且被阳光照到的一面和背阴的一面温差也很大,甚至能达到两三百摄氏度。由于罐子中没有空调,只能通过冷热片传导热量,进行温度调节,将罐子里的温度控制在二三十摄氏度的室温下,以“蒙骗”植物,让它们以为春天来了,然后开始萌芽。

  除温度外,阳光也是植物生长所必需的。罐子里没有灯,用的是月球上天然的太阳光,密封的罐子是铝合金制成的,通过在罐子顶部开口,利用光管技术,把阳光引入到罐子中。

  此外,水是生命之源。科普载荷携带了18毫升水,当嫦娥四号着陆到月球表面之后,通过水泵将水浇到植物种子上,促使植物发芽。

  在物种的选择上,由于月球环境非常恶劣,这次实验选择的物种,要求既能耐高温,又能耐低温,还要适应月球上的低重力条件。由于罐子小,生长空间只有1升左右,植物的个头也不能太大。

  除了上述条件,选择这些物种,还与人类将来在月球上的生存有关。比如,土豆是全营养食品,是未来太空生活中最重要的食物来源,可以提供人体所需的大部分能量和营养。在科幻大片《火星救援》中,作为植物学家的男主角,就是通过种土豆才在火星上幸存下来的。

  对载人深空探测来说,在从地球出发的漫长旅途中,以及在其他星球上拓荒的过程中,航天员所需的物资不可能都从地球上运过去,那样的代价太昂贵了。因此,原位资源利用将成为一项基础性的技术,也就是利用其他星球上的资源,生产氧气、水、食物等生命必需物资,同时生产火箭燃料和发射平台、基座等建筑材料。

  在密闭生物系统中,协调生产者、消费者和分解者三者的效率,实现物质循环,为人类提供充足的食物来源和稳定的氧气供应,是一项必要的基础性工作。

  今后,我们还将开展更大规模、更复杂的太空种植实验,完善密闭生物系统的设计。只有当这些技术逐渐成熟的时候,人类走向深空,建立月球基地,乃至移民外星球的步伐才能更坚定。

  □郑永春(中国科学院国家天文台研究员、中国科普作家协会副理事长)

【编辑:左盛丹】
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