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登上月球养蚕、种土豆

时间:2017-11-05    来源:www.haiyawenxue.com    作者:秋凡  阅读:

继2016年美国在NASA空间站中培育出第一株在外太空开放的百日菊之后,中国的土豆和拟南芥的种子将作为“嫦娥四号”的“乘客”,于2018年登陆月球,届时将在月球上开出第一朵土豆花或拟南芥花。

月球上面没有气压,重力只有地球的1/6,它的1个白天的时间相当于地球上的14天,而接着就是两周的黑夜。那里没有碳,而碳是植物进行光合作用不可或缺的元素。寻求在月球上种植植物的方法,比将人类送上月球更具挑战性。

根据已知的动植物生长原理,中国科学家创造了一个能在月球上面适应动植物生长、实现生态循环的小空间——“月面微型生态圈”。该项目经过两年多的试验,终于在2017年9月完成,并将于2018年年底发射。

“月面微型生态圈”是模拟动植物在地球上的生存环境,由特殊铝合金材料制成的一个圆柱形“罐子”,高18厘米,直径16厘米,净容积约0.8升,总重量3千克。罐子虽然不大,内部却大有乾坤,里面的零部件达40个,聚集了机械、控制、环境、生物、光学、能源等多学科交叉的研发团队的智慧。

为了让“罐子”里的温度恒定,研究人员给“月面微型生态圈”穿上了保温服,并安装了根据建筑温控上的优势研制出的新型空调。然后,研究人员又利用太阳能电池控制温度,保证了微型生态圈和照相机等一些耗电器材的运作。

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因为“罐子”里的资源有限,动植物占用的空间不能过多,加上月球上没有大氣传递热量,昼夜温差大,因此,所选的种子必须满足体积小、耐高温、耐冻、抗辐射和抗干扰等条件。经过上千次的筛选后,土豆、拟南芥和蚕卵脱颖而出,成功获得任务榜上的指定名额。除了土豆、拟南芥两种植物的种子和蚕卵之外,“罐子”里面还有土壤、养分、空气等动植物生长所需要的物质,以及记录动植物生长的微型摄像机和照相机、调节温度的空调以及提供能源的电池等。

有了恒温技术的保障,“罐子”里的温度会保持在相对稳定的范围内,土豆和拟南芥通过光导管吸收月球表面的自然光进行光合作用,释放氧气供养生态圈里的“消费者”——蚕卵,然后蚕卵排出二氧化碳和排泄物提供给植物种子,循环往复。如此一来,一个小生态圈就初现形态了。预计在3个月后,植物们有望在月球上顺利开出第一朵花。

从发射准备到飞行登月这两个月里,为了让动植物在指定的时空中生长,研究人员进行了大量实验,以保证动植物在旅途中沉睡,到达月球后再被唤醒。据该项目的总指挥谢更新教授介绍,通过“月面微型生态圈”,观察在低重力、强辐射条件下植物种子的生长全过程,能验证月球环境下种子的呼吸作用和植物的光合作用。

当这两种植物在月球表面开出第一朵花,土豆就可作为人类太空生存的食物来源。如果土豆和拟南芥成功开花,这次实验的价值将更加重大。

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