月球上能种菜吗?中国科学家9天实验,给出答案!

姗姗说脑洞科普 2024-06-05 10:32:15

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随着嫦娥6号奔月,给我们带来重要的月壤信息的同时,又出现了一个“中”字,让更多人对登陆月球产生了极大的期待,尤其对于我国这样的农业大国,如果有一天集体搬家到了月球,能不能种菜变成为首要考虑的问题。

其实这个问题,科学家早就为我们考虑过了。

2019年的1月3日上午10:26,中国嫦娥4号月球探测完成了人类史上一个壮举——成功着陆月球背面的南极-艾特肯盆地撞击坑,在月球背面留下了中国探月的第一行足迹,同时还搭载了一项科学载荷——“月面微型生态圈”,希望可以通过它在荒凉的月表上培育生命。

月球上种菜难度有多高

月球大约在20亿年前还有火山喷发,然而在约10亿年左右的时间里,月球已经彻底死亡了。目前月球的气候环境非常糟糕,夜晚温度在零下183度左右,白天超过127度左右,由于没有大气层,因此也就没有空气,这就意味着无时无刻处在高能粒子和太阳风的威胁下,根本不适合任何生命的生存。

国际上曾有很多团队都想去月球做一次生命实验,但迄今为止都没有看到任何国家在月球上种出东西,更没有他们的相关报道。然而我们国家强大了,有了做这个实验的机遇。

2015年,我国拿出嫦娥4号珍贵的三公斤载荷,向全球征集方案,最终从257个方案中脱颖而出的是我国团队提出的“月面微型生态圈科普载荷”。这套方案试图在月球上构建一个由生产者、消费者和微生物组成的生态系统来进行培植实验。

一难 实验空间过于狭小

由于当时我国还没有空间站,因此我们的实验空间非常狭小,整个空气占据的空间仅0.82升,生物生长的空间仅0.42升,整个实验面积更是小到仅200×200×200毫米的巴掌大,所有的器材悬挂在陆器的天花板上。

嫦娥3号负责实施所有既定动作,嫦娥4号负责备份嫦娥3号的任务内容,同时还要做很多其他需要控制信号的实验。

在如此大的难度下,依旧没有挡住嫦娥工作的热情,在实验中发现,如果想要种子存活,必须要把温度控制在-10~40°左右,但由于我们无法带压缩机或空调过去,达不到有效控温,因此挑战的难度更大。

二难 难以控温

研究人员发现,月球上一个白昼是14×24小时,所以阳光非常充足,而万物靠阳光生长,倘若可以靠谱说太阳自然光进入罐子的方式,就可以有效解决控温的效果。

根据这一思路,研究人员用10毫米直径的光导管把阳光引进罐子内,成功解决了光合作用的问题。

三难 灰尘过大

嫦娥4号在落到月球背面的时候,会扬起大约10米多高的灰尘,而当我们在地面做实验时,这些灰尘又会降落到光导管上面,这就意味着脏乎乎的管子被灰尘包裹着,难以让阳光充分的引入罐子里。

为了解决这一问题,研究人员把光导管做成了中间高、四周低的形状,并且在光导管表面涂上了一层特殊涂料,从而有效避免跃层粘上去。

四难 控水困难

水与阳光一样是生命生长的核心要素,然而月球上是没有任何液态水的,因此种植的水需要从地球上带上去,为了避免水太多淹死植物,水太少植物难以发芽,所以本次实验仅带了18克水上月球。

由于月球的重力是地球的1/6,因此在这种情况下,很可能水会放不出来,此时就需要加一个水泵,同时为了防止水洒出来,又研发了一种溶剂把水管堵住,只有到了特定温度时,溶剂融化水才能够流出来。

五难 生物固定

带上去的种子,如果被包裹得太紧,就难以发芽,如果包裹得太松,很可能会形成一盘散沙,研究人员用水溶棉作为固定材料,到月球上只要浇下去水,水溶棉就会自动融化。

六难 九天实验

因为月球的一个白昼是14天,由于月球表面温度太低,阳光太少,所以要等到月面的温度比较柔和的时候,嫦娥4号才能正常着陆,同时也必须要保障,在太阳下山之前,嫦娥4号就关机,这样就可以尽可能的把温度掌握在36度多一点左右。

研究人员把时间锁定为9天,超过这个时间,就面临着温度极低,种子全部被冻死的情况发生。但值得一提的是,嫦娥只用了8天22个小时45分钟的时间就完成了本次实验。

种子发芽了

到底要送什么样的生物上月球,才能够确保实验完成度更高,成为研究人员非常头疼的一项问题。通过一系列的探讨后,6种生物被成功选定,分别是马铃薯、油菜、棉花、拟南芥、果蝇、酵母。

一台高198厘米、直径173厘米、重量2.608公斤的“月球载荷生物试验”罐子携带者6种生物,成功在西昌发射塔发射。

2019年1月3日10:26,嫦娥4号落在了月球上,开始着紧锣密鼓的试验,直到1月7日,研究人员发现棉花种子长出了一片叶子,随后向全球发布了这张照片。

从照片中可以看出,在月球低重力的情况下,叶片的形态发生了变化,种子的根不是往土里扎,而是横向生长,叶子也不是展开的,而是像包菜一样包了起来。在发芽的时间上,月球比地球早了三天。

月球生物实验引起轰动全球

2019年1月13日,中央电视台向全球发布了这则消息,人类终于在月球成功地完成了一次生物实验,作为中国人感到无比的自豪,直到当年的10月,有关中国在月球上成功实现生物实验的新闻多达5,720万条。

虽然月球距离地球有将近38万千米,但这并不是遥不可及的距离,这颗已经死亡20亿年的行星,是否会重新迸发出生命的活力,还要看未来科学的走向。但从种菜这件事上,已经看到了我国的探月先进程度。

或许在有生之年,我们就能吃上月球大白菜!到那时,我们可以骄傲地对世界说:快看,中国制造!

▲我是姗姗,目标40岁退休的江南女子。关注我,就是在增长自己的知识点,提升自己的学习力!愿在这个混沌的世界里,遇见纯粹的你,坚持梦想的你,持续充电的你,共观这大千世界里的无限美景!

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  • 2024-06-05 23:21

    能种硾子

    王彪 回复:
    锤子的锤子