人类首次:中国成功在月球上培育出发芽种子

undefined
本内容由人工智能自动翻译。

据中国国家航天局(CNSA)周二发布的一张图片及声明,中国探测器上的一株植物已经发芽,这是植物首次在月球表面生长。

图片似乎显示,中国“嫦娥四号”月球着陆器上的一个密封罐内,棉花幼苗已成功生长。“嫦娥四号”于1月3日降落在月球背面。这株植物是此次任务“月面微型生态圈”实验的一部分;实验还包括油菜、马铃薯、拟南芥、酵母和果蝇。

实验负责人、中国教授刘汉龙周二宣布,棉花种子率先发芽;截至周六,油菜和马铃薯种子也已发芽,且生长良好。

这项实验旨在测试人类未来如何在月球基地种植食物,而这对于任何长期定居都不可或缺。“我们已经考虑到未来在太空中的生存问题。了解这些植物在低重力环境中的生长情况,将使我们能够为今后建立太空基地奠定基础。”汉龙对《南华早报》说。

实验中的微型生态圈经过精心设计,以承受月球的严酷环境;六种生物协同发挥“生产者、消费者和分解者”的作用:植物产生氧气和食物,维持果蝇生存;与此同时,酵母分解果蝇和枯死植物产生的废弃物,为昆虫制造更多食物。

这项实验表明,未来任务中的宇航员可能能够种植马铃薯作为食物、棉花用于制作衣物,以及油菜用于榨油。

植物并非首次在太空中种植。国际空间站上的宇航员已经成功种植了生菜、百日菊、水稻、洋葱、豌豆、卷心菜、向日葵和黄瓜。此外,放置在空间站外的一块藻类样本成功存活了约530天,承受住了真空环境,以及昼夜分别介于–68至116.96华氏度之间的温度。

太空植物的挑战与必要性

如果人类要殖民月球或其他行星,就需要可靠且可持续补充的优质食物来源。开发获得这种食物来源所需的技术和技能,是所有航天机构都在努力克服的一大障碍。

显然,如果航天机构只需给宇航员备好一批能保存数十年的冻干食品,送他们出发,那么规划和执行一次前往火星之类地方的旅程会容易得多。但这些保存食品中的营养素和维生素会随时间流逝而变质,尽管保存过程确实能防止微生物变化。这是个问题,因为执行火星任务后返回的宇航员很可能要吃存放了五年以上的冻干食品。除非他们自己种植植物。

当然,种植水果和蔬菜需要适量的氧气、二氧化碳、湿度、光照和温度控制,以及重力——而这些条件在太空中都可能极难控制。另一个问题是土壤:植物生长离不开土壤,但土壤也会占用宝贵的空间,而且植物无法轻易在月球或火星的土壤中生长。这就是 NASA 一直在探索尽可能少用土壤的技术的原因。

2016年,NASA 的植物生长系统“Veggie”帮助国际空间站上的宇航员通过其中一项实验种出了红叶罗马生菜。

尽管如此,中国本周向世界展示的成果意义重大,因为学会如何在太空中、尤其是在地外天体上种植植物,是执行长期任务的宇航员保持生理健康所必需的。有趣的是,有理由认为,这些太空园艺工作对宇航员的心理健康也很重要——至少新鲜植物或许能以某种方式让他们与地球保持联系。

“我们听很多宇航员说过类似的话:‘我以为回来时最想念的会是芝士汉堡或披萨,但我真正想要的是一份新鲜沙拉。’”在肯尼迪航天中心研究太空食物生产的 NASA 科学家乔娅·马萨对《The Verge》说。“所以我们认为,在他们的饮食中加入新鲜、多汁、爽脆的食物质地,可能非常重要。”

授权与转载
世界经济论坛发布的文章,可依据《知识共享署名-非商业性使用-禁止演绎4.0国际公共许可协议》以及我方《使用条款》进行转载。 本文所表达的观点仅代表作者个人立场,并不代表世界经济论坛的观点。