月球上居然能长出嫩芽!嫦娥四号又完成一项“人类首次”

月球上居然能长出嫩芽!嫦娥四号又完成一项“人类首次”

1月15日,嫦娥四号上搭载的生物科普试验载荷发布了最新试验照片,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。

生物科普试验载荷传回的照片显示,棉花的种子有发芽的迹象 供图/重庆大学

载荷棉花、油菜、土豆、拟南芥

酵母和果蝇六种生物

密闭“罐子”不影响太空生态

“罐子”由特殊的铝合金材料制成,直径173毫米,高198.3毫米,内部除了六种生物,还有18毫升水、土壤、空气、热控以及两个记录生物生长状态的相机,总重量为2.608公斤,生物生长空间为1升左右。

此次在月球上进行的生物科普试验选择了棉花、油菜、土豆、拟南芥、酵母和果蝇六种生物作为样本,将它们的种子和虫卵带到月球上进行培育。最新传回的图片显示,棉花的嫩芽长势良好,这是在经历月球低重力、强辐射、高温差等严峻环境考验后,在月球上长出的第一株植物嫩芽,实现了人类首次月面的生物生长培育实验。

据了解,此次科普试验的生物物种筛选有着非常严苛的要求。由于载荷大小有限,要求里面的动植物不能占用过多空间。因此首要条件就是“个子小”。同时,还要能够适应月球表面的极端条件,要求动植物能耐高温、耐冻,并且能抗辐射和抗干扰。

后续,这株成功培育出的植物嫩芽还将继续生长,有望成为月球上的第一片绿叶。

“罐子”资源有限

生物要求“个子小”

“罐子”由特殊的铝合金材料制成,直径173毫米,高198.3毫米,内部除了六种生物,还有18毫升水、土壤、空气、热控以及两个记录生物生长状态的相机,总重量为2.608公斤,生物生长空间为1升左右。

据介绍,2015年国家航天局、教育部、中科院、中国科协和团中央共同发起征集嫦娥四号生物科普试验载荷。重庆大学的项目在近300份作品中脱颖而出,并于2016年底被确定为搭载项目之一。

对于试验中的六种生物,研究团队表示,“罐子”将展示生物在月球低重力、强辐射等条件下的生长发育状态。“罐子”由特殊的铝合金材料制成,内部除了六种生物,还有18毫升水、土壤、空气、热控以及两个记录生物生长状态的相机。微型生态系统中植物负责生产氧气和食物,供所有生物“消费”;作为消费者的果蝇和分解者的酵母,通过消耗氧气产生二氧化碳,供植物进行光合作用。此外,酵母可以分解植物和果蝇废弃物而生长,酵母又可以作为果蝇的食物。

对于本次搭载的生物物种的选择,研究团队称,生物物种筛选有着非常严苛的要求。因为“罐子”里资源有限,里面的动植物首要条件就是“个子小”。其次,由于月球表面低重力、强辐射、高温差等极端条件限制,要求动植物能耐高温、耐冻,而且能抗辐射和抗干扰。

对话

月夜温度-52℃时

科普试验使命结束

研究团队称,本次试验载荷生物种类的筛选除了实现在月球表面环境下植物种子发芽和幼虫成长的最低目标,更重要的是基于未来进一步开展太空生物学研究的长远考量,而这也是为以后人类进入月球乃至地外星球生存提供保障。

“粮、棉、油是人类赖以生存的最基本需求,马铃薯是大家熟悉的食物,很有可能是以后太空的主食。油菜作为重要的油料作物,是太空食物中不可或缺的油料保障。拟南芥、果蝇、酵母,因其生长周期短,能够在短时间内展示完整的生命过程而得以入选,便于研究生物生长发育和代谢规律。”学校相关负责人表示。

在谈到“本次试验的最大困难”时,研究团队相关负责人告诉北青报记者,月球高真空、宽温差、强辐射等严峻环境是试验最大的困难。

此外,试验中的“罐子”是密闭状态,所以不会对太空生态有任何影响。

目前“罐子”处于断电状态,在月夜零下52℃的情况下,所携带的6种生物将结束本次科普试验使命,处于冷冻状态。

载荷手绘图(来源:重庆大学)

科普是最重要价值和使命

未来将计划研制更大尺寸载荷罐


“科普,是本次载荷项目最基本也是最重要的使命。我们希望通过生物科普试验载荷的实施,推动生物学知识的普及,加深普通民众对生物学原理的了解;宣传我国探月工程成果,激发人们对宇宙探索和科学研究的兴趣,提高人们的环境保护意识。”重庆大学副校长、科普载荷项目总指挥刘汉龙说。

被问及该项科研工作未来的发展规划,刘汉龙指出,这项工作在重庆大学已经历时多年,目前仍在继续开展进一步的研究工作。因为月球上在月昼的时候跟月夜温差不一样,对于生物生长环境等还需要做很多材料研究。目前,在月球上强辐射情况下,在生物生长的规律方面,重庆大学现在已经开展了小范围的试验。

刘汉龙表示,此次“登月”筛选的六种生物也充分考虑了未来人类在太空环境中的生存需求。其中,土豆或成为未来太空主要食物,棉花可做衣服,油菜是一种油料等。同时,重庆大学也在进一步选择新物种,规划在地面做更大尺寸空间,以适应模具要求,同时开展更多相关实验。

“科普载荷顺利实施的背后,是成百上千次的试验数据,是数不清的挫折与失败,是无数个并肩作战的黎明与黄昏,更是特别能吃苦、特别能战斗、特别能攻关、特别能奉献的航天精神。”刘汉龙强调,一个小小的设备,承载着科研工作者们对科学的终极探索愿望,尽管未来还有更多挑战,但他们将继续迎难而上,在攻坚克难中实现理想,并带领更多人走近那曾遥不可及的航天梦。