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「嫦四」神奇種棉花 月球長出第一芽

時間:2019-01-16 03:21:18來源:大公報

  重慶市政府新聞辦15日發布消息,隨嫦娥四號登陸月球背面的「生物科普試驗載荷」內生長出植物嫩芽。據重慶大學副校長、科普載荷項目總指揮劉漢龍介紹,人類在月球上種植出的首株植物嫩芽為棉花芽,實現了人類首次月面生物生長培育實驗。此次以密封容器打造之「生物科普試驗載荷」內搭載棉花種子、油菜種子、馬鈴薯種子、擬南芥種子、酵母和果蠅蟲卵六種生物,它們形成簡單微型生態系統,成為人類首次在月面試驗生物生長,經長達212.75小時培植,暫發現棉花種子吐綠生出嫩芽。/大公報記者 韓毅重慶報道

  「目前只發現棉花種子發芽,其他物種不確定是否發芽。」教育部深空探測聯合研究中心副主任、生物科普試驗載荷總設計師、重慶大學先進技術研究院院長謝更新教授稱,「這是人類第一次在月面上做生物生長試驗,以前科學家在空間站以及其他航天器上開展過多次生物試驗,但月球上還從未有過。生物科普試驗載荷已初步實現人類首次月面生物試驗,在荒蕪的月球上培育出第一株植物嫩芽,並隨時間的推移,成功實現人類有史以來第一片在月球生長的綠葉。對人類今後建立月球基地提供研究基礎和經驗,具有重大意義。」

  果蠅當消費者 酵母助分解

  據重慶大學副校長、科普載荷項目總指揮劉漢龍介紹,本次實驗中的生物科普試驗載荷罐是一個高度密封抗壓容器。生物科普試驗載荷由特殊的鋁合金材料製成,內部除6種生物,還有18毫升水,以及土壤、空氣、熱控以及兩個記錄生物生長狀態的相機,生物生長空間為1升左右。

  載荷內搭載的6種生物構成一個含有「生產者、消費者和分解者」的微型生態系統。其中,植物生產氧氣和食物,供所有生物「消費」;作為消費者的果蠅和分解者的酵母,通過消耗氧氣產生二氧化碳,供植物進行光合作用。此外,酵母可以分解植物和果蠅廢棄物而生長,酵母又可以作為果蠅的食物。

  「從開機至斷電,生物科普試驗載荷在軌工作狀態良好,累計工作時間長達212.75小時,主副相機累計拍照34次,下傳照片170多幅。與整器保持良好的持續通信狀態,並實時傳回溫度、電壓、氣壓等各項遙測數據。通過照片數據和遙測數據分析,設備內部水已完全浸潤土壤,溫度、壓力等完全符合生物生長發育的要求,達到設計指標,部分指標超過預期。」謝更新介紹說。  

  謝更新表示,此次實驗突破生物休眠、「旅途」顛簸、放水控制、密封控制、月面採光五大難題。「罐內搭載的植物種子和果蠅蟲卵需在發射場等待兩個月,太空飛行需要一個月時間。對此,我們特製了乾燥的土壤,採取鋁合金材料整體成型製作生物科普荷載,保證其高密封性,在真空條件下對罐體進行密封,保證在此期間罐內不會受到地球溫度、濕度的影響,避免產生水分促使植物種子發芽。」

  月夜斷電 六生物使命結束

  「載荷罐體分別裝置『空調系統』、光導管和水倉室。安裝散熱片作為『空調』,通過溫度傳感器保證環境在25℃左右。為了在種子適合生長的條件下放水,我們採用水泵加壓放水,水倉室攜帶了一個裝有18毫升生物專用水的水袋和電磁泵,着陸器落月並加電後,接到地面指令讓電磁泵工作,將水袋中的水通過水管釋放到生物艙表面,為生物生長提供水分。罐體內,植物可通過載荷頂部蓋板上的光導管吸收月面自然光,進行光合作用產生氧氣。」謝更新透露,曾考慮過烏龜、蜜蜂、蚯蚓等物種,在納入空間和耗氧量等因素後還是放棄了。

  團隊還在地球進行對照試驗,分別為「封閉環境1:1對照」和「開放環境下的對照試驗」。截至1月12日,地面對照實驗罐體內已陸續發現棉花、油菜種子萌發,且長勢良好,可觀察到嫩綠的子葉。開放環境下可見油菜、棉花和馬鈴薯種子萌芽,幼苗呈茂盛生長趨勢。

  據介紹,隨着「月夜期」開始,目前生物科普試驗載荷已進入斷電狀態,載荷內部在月夜溫度零下52℃情況下,所攜帶的六種生物將結束本次科普試驗使命,處於冷凍狀態。待下一個月晝期溫度上升後,在全封閉狀態的生物科普試驗載荷罐中,六種生物將被慢慢分解成無害的有機物,並將被永久封存在生物科普試驗載荷內部。

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