杭天春

銳·聚焦

植物界的阿姆斯特朗

杭天春

>>提供植物生長所需的實驗裝置

阿姆斯特朗是登上月球的第一人。1969年7月20日，阿姆斯特朗和艾爾德林乘坐“阿波羅11號”飛船登陸月球，成就了人類歷史上偉大的一步。除了這兩名宇航員之外，迄今還沒有其他地球生物“駐足”過月球。2015年，美國計劃到月球上去種植蔬菜，如果這個夢想得以實現(xiàn)的話，那么在月球上培育成功的蔬菜便有望成為植物界的阿姆斯特朗。

人類的探月夢想永無止境。我國“嫦娥三號”衛(wèi)星發(fā)射成功后備受世界矚目，很多國家和地區(qū)的航天組織隨即競相發(fā)布新的探月計劃。在這些宏偉的計劃當(dāng)中，最引人矚目的當(dāng)屬美國宇航局在月球上種植蔬菜的實驗，這將是人類首次在地外星球上實施的生命科學(xué)項目。

這項在月球上種植蔬菜的計劃是由一個名叫“月球植物生長棲息地”的團隊推動促成的，它得到美國多所學(xué)校以及民間科學(xué)家們的協(xié)助。由美國宇航局的科學(xué)家、承包商、學(xué)生以及志愿者組成的團隊將負責(zé)把這個翻來覆去討論了幾十年的想法具體付諸實踐。他們此次實驗的主要目的是研究植物處在月球的重力與輻射環(huán)境下的生長狀況。

按照計劃，2015年美國宇航局將發(fā)射一艘名為“月球快遞登陸艇”的商業(yè)太空船，并在當(dāng)年12月31日前將搭載的一個特制的密封罐送往月球。密封罐里有10粒羅勒種子、10粒蘿卜種子和大約100粒擬南芥種子，以及適合這些植物生長5～10天的生長要件，例如包含養(yǎng)分的濾紙、足夠植物生長超過5天的空氣等。

研究人員將采用一個咖啡罐大小的鋁質(zhì)圓筒型實驗裝置作為植物的棲息地。這個圓筒內(nèi)配置有傳感器、攝像頭等信息傳輸設(shè)備。密封罐內(nèi)的空氣足夠供植物5～10天的生長所需，因此無需額外空氣供應(yīng)。當(dāng)研究人員將羅勒、蘿卜和擬南芥種子放入圓筒后，借助火箭的推力送至月球。當(dāng)特制密封罐抵達月球后，一個觸發(fā)器將被啟動，然后就可以向罐內(nèi)的植物澆水。與此同時，放置于密封罐中的攝像頭和傳感器，將植物種子在圓筒內(nèi)發(fā)芽的全過程拍攝下來，將它們的生長圖像記錄并傳送回地球的研究團隊手中，對比植物在地球與月球兩地的生長差異。研究者們還將用月球上的自然光作為植物發(fā)芽的照明光源，而且這些棲息環(huán)境能夠成功地調(diào)節(jié)自己的溫度、含水量以及電力供應(yīng)，以便對抗惡劣的月球氣候環(huán)境。

與此同時，美國宇航局還將送給參與該項目的每所學(xué)校一組棲息環(huán)境裝置，讓他們來種植與送往月球上的相同植物。美國宇航局這樣做基于兩大考慮：一是所有實驗都是統(tǒng)一的模式，可以不花錢去進行多次重復(fù)實驗，且通過學(xué)校和民間組織便能收集到數(shù)千次寶貴的實驗數(shù)據(jù)；二是讓孩子們親身參與這一太空種植實驗，從而提供他們積極參與活動而獲得經(jīng)驗和知識的機會。

這相當(dāng)于“群力式”的月球種植計劃，既節(jié)約經(jīng)費投入，又節(jié)省時間。據(jù)專家分析，這項本需耗資3億美元、十年磨一劍的項目，即將變?yōu)閮H需花費100萬美元，且操作簡單的由研究生們就可以完成的小項目。

值得指出的是，月球上的氣候環(huán)境條件比我們所能及的任何宇宙空間都更具備外層空間的特點，且與在航天飛機或者空間站里種植植物極為不同。該實驗將測試植物在外太空輻射以及部分失重的情況下，能否在一個小小的控制環(huán)境中存活下來并茁壯成長。這可以幫助人類攻克在月球上建造溫室以及在火星上培育生命時遇到的同樣難題。