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月球可以种植物吗 ?中国科学家的9天实验,引发国际关注

100次浏览     发布时间:2024-08-12 09:02:35    

综述

民以食为天,从深耕田地里走出来的中华文明,无论何时何地,都对“吃”有着浓厚的兴趣和要求。不但有川鲁粤淮阳,闽浙湘本帮的八大菜系,也有蒸炒煮炸等各种手法。

随着时代的发展,我们能吃到的美味越来越多,甚至有一大部分蔬菜和水果,都是来自太空的产物,比如我们熟知的太空草莓和太空番茄。

通过“太空育种”的方法,我们人类已经制造出了很多新鲜的物种。截至2020年9月,我国先后30多次利用返回式卫星和飞船等方法,培育出700多个“宇宙品种”。

很多人都觉得这些“宇宙品种”从种子时期到成熟结果全都是在太空培养的,但恰恰相反,这些“宇宙品种”只是将种子送到太空,利用太空的环境,诱导种子发生变异。

一旦种子变异完成后,将会被送到地球进行培养。2016年,神舟十一号升空,景海鹏和陈东两位宇航员,在银河系内完成了我国在太空的首次植物栽培,这就说明,宇宙中依然能够培植出地球的作物。

这一现实激发了科学家的探索欲,他们做出一个更大胆的决定——在月球上栽种植物。

月球

月球作为地球唯一的天然卫星,始终围绕着地球进行转动。据中国宇航出版社出版的《月球科学概论》所述,月球是太阳系中体积第五大的卫星,可能形成于45亿年前。

由于月球和地球之间存在着潮汐锁定的情况,因此,月球始终以同一面朝向地球,按照地球的时间观念进行换算,月球上一个白天的时间大约是地球时间的14.77天,夜晚也是如此。

从这个角度讲,月球接受光照的时间很长,因此,相对于种植的植物而言,月球的光照环境非常充足,有利于植物的生长,但是这也形成了相应的问题,因为过度的太阳光照很可能招致温度的上升。

一旦温度超过植物的适应温度,很有可能导致植物种子的死亡。

到了夜里,月球的温度会变得很低,很可能到达-183℃,部分陨石坑和阴影区的温度可能会达到-272℃,这对于地球植物来说,又是一个相当严苛的挑战。

此外,水对于任何生物都是必不可少的存在,而月球上并没有液态水的存在,因此,人类如果想在月球上直接种植作物,以现在的技术手段来说,是完全没有任何可能性的。

假想与具体实验

早在2013年,美国航空航天局(NASA)就宣布了上月球种菜的计划,但是到目前为止,我们都没有看到美国航天局在这一方面获得相应的成果。

2017年,在《人类2.0》这本书中,记者采访了全球15位顶尖的科学家,其中包括NASA的科学家麦克,在麦克看来,如果能带个罐子和水,以及植物的种子去月球,那就再好不过了。

正是麦克的这个想法,给我国科学家带来了灵感。重庆大学先进技术研究院院长谢更新带领团队日夜研究,决定用人类的手段,在月面上模拟地球的生态环境,从而给植物制造合适的生长环境。

带着这样的想法,他们将植物的种子放在一个容器之中,同时,在容器内部设置的了水、导光管、散热片等诸多装置,可以说,在月球的环境上,模拟了生态实验。

为了防止曝光过度或者温度过低,他们只好用散热片、热管等装置来维持内部的热量平衡,同时用光导管,严格控制进入罐子的光照。

此外,他们还特意在光导管上涂抹了防尘涂料,从而避免月球的尘土沾到光导管上。

最后,为了让植物正常的生长下去,他们还在罐子内部设置了严格的防水设施,从而防止罐内液体的流失,经过精准的计算,他们在罐子内部放入了18克的水,就这样,围绕月球种植的实验展开了。

实验过程和结果

起初,科学家们担心植物的生存情况,因为月球的环境变动并不适宜植物的生长,而且经历了宇宙空间的辐射等等状态,会让实验的难度整体倍增,如果罐内的植物死亡,就说明这场实验失败了。

好在罐内的照相机和其他机器及时反馈了数据,这才让科学家们松了口气。罐内反馈回来的气压是1.04个大气压,和地球环境相当。

此外,当时的月球正值白天,表面温度已经达到了100多摄氏度,但装置内部的温度只有30℃左右,这就说明,装置的作用非常大,这个实验,已经成功了一半。

过了一会,装置内部的各个部分都开始了平稳地运行,无论是太阳光照、水还是空气,全都在可控范围内严格运作。

仅仅用了四天,这粒小小的种子就生根发芽,长出了一片叶子,自此,这项实验正式成功了。

重庆大学的研究团队立刻将这件事上报给国家以及航天局,同时,向全世界公布了这张图片。

经过研究人员的长期确认和再三观察,发现种子在月球上发芽,比在地球上早了三天左右,同时,植物的根横向生长,和地球上完全不同,也就是说,这粒在月球上生根发芽的种子,已经有了初步“变异”的现象,更像一个全新的物种。

这个实验初步证明,月球环境下,植物的生长机制和形态会发生变化。不久后,全世界都震惊了,他们万万没想到,人类第一次月球生物实验是由中国人实现的。

美国科学促进会出版的学术期刊《Science》将这起实验收录其中,称他为“in a first for humankind”。意为:人类(月球种植)的首次实验。

结语

这粒小小的种子,蕴含着诸多科学家的心血和期盼,也彰显着我国科学技术的进步,作为首次进行月球生物实验的国家,我国的发展有目共睹。

虽然今天,只有一粒小小的种子在月球上开花结果,但是在未来,我们人类一定会在月球上开枝散叶。