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1、(一) (2020金華、麗水)
傳說,月亮上最有名的動植物是玉兔和桂樹,有詩歌這樣形容:“仙人垂兩足,桂樹何團(tuán)團(tuán)。白兔搗藥成,問言與誰餐。”今天,嫦娥四號落月探測器已躍躍欲試,這次的目標(biāo)是月亮那不為人知的背面,而此次,我們帶上月亮的將是一份大禮——土豆。由教育部深空探測聯(lián)合研究中心組織,重慶大學(xué)牽頭的科普載荷“月面微型生態(tài)圈”,將作為嫦娥四號的“乘客”之一,于2020年底登陸月球背面,進(jìn)行人類首次月面生物實(shí)驗(yàn)。
“奶粉罐”里乾坤大
“月面微型生態(tài)圈”高18厘米,直徑16厘米,凈容積約0.8升,總重量3千克,從表面看就是一個圓柱形的金屬罐子,有點(diǎn)類似于我們家里的奶粉罐。在罐子里
2、,土豆和擬南芥這兩種植物會進(jìn)行光合作用,釋放氧氣,而動物蟲卵吸入氧氣,排出二氧化碳和生活垃圾提供給土豆和擬南芥的種子,循環(huán)往復(fù),小生態(tài)圈就初現(xiàn)形態(tài)了。
這時候可能有人會問,地球上的光合作用直接利用太陽光,那么月球表面自然光線是如何引入“生態(tài)圈”的呢?原來,它是通過光導(dǎo)管引入的。這就實(shí)現(xiàn)了月面原位資源利用,讓動植物完全接受月球的光照環(huán)境。深空探測聯(lián)合研究中心的老師們之前也考慮過用人工光線模擬地球上的光照環(huán)境,但利用月面自身光照對實(shí)驗(yàn)的意義更大。如果動植物能夠適應(yīng)月球光照生長,那么以后人類就可以在月球建設(shè)基地,開展長時間的科研工作,這對人類未來在外星球生存非常重要。
“月面微型生態(tài)圈”是一個真
3、實(shí)的生態(tài)圈,假設(shè)這個生態(tài)圈運(yùn)轉(zhuǎn)正常,罐子里的動植物將經(jīng)歷一個完整的生命周期。動物蟲卵從蟲卵孵化到幼蟲生長發(fā)育,土豆和擬南芥的種子從發(fā)芽、幼苗生長到開花,一個完整的生命周期就誕生了。
登月生物有講究
由于“罐子”容積有限,就要求里面的動植物不能占用過多空間。那些能登上月球的動植物就需要滿足特定的條件。首要條件就是“個子小”。其次,由于月球上沒有大氣傳遞熱量,晝夜溫差大,在太空艙內(nèi)溫度控制在30-60℃,“罐子”內(nèi)溫度控制為最低-10℃,因此要求動植物能夠耐高溫、耐凍,而且能抗輻射、抗干擾。
土豆是大家熟悉的食物,很有可能是以后太空的主食。這次選擇的土豆是特別培育的“小個子”品種。擬南芥開花周期短,從發(fā)芽到開花只需1個月,是很好的實(shí)驗(yàn)用模式植物,因此把在月球開出第一朵花的任務(wù)交給了它。
美國電影《火星救援》中,宇航員馬克獨(dú)自在火星將居住艙變成火星土豆農(nóng)場,靠種土豆、吃土豆生存了500天。美國大片里出現(xiàn)的場景,中國科學(xué)家正將它一步步變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。如果嫦娥四號科普載荷成功,將意味著“月面微型生態(tài)圈”適合于所有地外星球并成為人類生存的基礎(chǔ)。
(選自《知識就是力量》2020年第4期,雍黎撰文)