建設(shè)月球溫室

人類要在月球上生存，首先就必須解決食物問題。從地球直接運(yùn)輸食物到月球上成本太高，最好的方法是可以在月球上種植人類所需的食物。研究月球種植的是美國亞利桑那州普拉根月球開發(fā)公司。他們?cè)O(shè)計(jì)出一種微型溫室，那是一個(gè)外型類似時(shí)鐘的玻璃容器。該公司將其稱為“月球綠洲”，因?yàn)樗馨踩匕褜?shí)驗(yàn)室植物送上月球表面，并在其生長過程中予以保護(hù)。這種溫室最快可能在201 2年由奧德賽月球公司送上月球。

美國國家航空航天局計(jì)劃于2010年底更換航天飛機(jī)，其目標(biāo)是在2020年前將航天員送到月球，并于2030年前讓航天員登上火星。2020年，美國派出的四人小組將在月球上進(jìn)行考察，確定基地位置，之后通過飛船向月球運(yùn)送電力、探測(cè)車和生活模塊艙，最后建成永久性基地，滿足人類連續(xù)生活6個(gè)月。因此，普拉根公司正在和美國國家航空航天局洽談，希望他們能投資這個(gè)“月球溫室”發(fā)送計(jì)劃，以研究未來人類移民月球之后能否自給自足。這個(gè)溫室中可以種植高麗菜、甘藍(lán)菜等耐寒蔬菜。

“月球綠洲”微型溫室的直徑大約是9 cm，高46 cm，內(nèi)部空間足夠6株植物生長。但是這種溫室還需要進(jìn)行一系列改進(jìn)，以防止植物遭受月球表面的各種太空射線和極端溫度的干擾，月球表面的溫度變化非常大，最低溫度可達(dá)-170℃，最高溫度超過100℃。由于普通土壤很容易黏結(jié)在一起，因此該科研組正在考慮利用一種類似海藻瓊脂的黏性人造土壤種植植物。除了種植方法以外，播種時(shí)間也是成功的關(guān)鍵。如果把種子種植到發(fā)射臺(tái)上的瓊脂里，它們?cè)谇巴虑虻闹型揪蜁?huì)開花。因此，該科研組必須設(shè)計(jì)出可在月球登陸器到達(dá)月球表面后，使種子發(fā)生水合作用的方法。

在不久的將來，“月球綠洲”將攜帶一種生命力極強(qiáng)的十字花科蕓苔屬的芥菜種子。在地球上薺菜從種植到開花只需要14天，而月球上的半天相當(dāng)于地球上的14天，這就意味著這種植物在月球上經(jīng)歷一個(gè)夜晚就可以完成自己的生命循環(huán)?！霸虑蚓G洲”登陸月球后的第一步是在月球上種開花蔬菜，最終實(shí)現(xiàn)能在月球上種植糧食作物。奧德賽月球公司的創(chuàng)始人鮑勃·理查德開玩笑說：“我們先送去芥菜種子，接著送去所需的熱狗。希望這些東西能為人類在月球上的生存鋪平道路?！?/p>

改造月球土壤

普拉根公司的那個(gè)小小的玻璃容器不過是實(shí)驗(yàn)室的道具。如果未來月球基地上的居民要享用到新鮮蔬菜和水果，當(dāng)然不能依靠這樣的小道具，則必須利用這個(gè)微型溫室所取得的成果在月球上建設(shè)超大規(guī)模的溫室。但是，新的問題出現(xiàn)了，植物賴以生存的土壤和水從哪里來？月球上并沒有適合植物生長的土壤和水。如果從地球上運(yùn)輸土壤和水，還不如直接運(yùn)輸食物合算。

歐洲空間局的科學(xué)家伯納德·弗因等人正在緊張研究，希望能夠改造月球土壤。研究人員發(fā)現(xiàn)，在月球土壤中加入不同細(xì)菌，可以讓月球土壤得以改良，可以使得地球上的植物在那里茂密地生長。月球土壤中存在多種礦物成分，包括鐵、鈣、鎂、磷等元素，在那里生長的植物完全可以為月球移民的健康提供保障。而全封閉的月球基地如果能夠種植植物，人類賴以生存的氧氣也就隨之出現(xiàn)了。至于人類和植物需要的水分，也可以從月球土壤中提取。

目前，這項(xiàng)研究還在地面上進(jìn)行。研究人員利用一種與月壤成分非常相似的鈣長石土壤嘗試種植郁金香。開始的時(shí)候，郁金香的長勢(shì)不是很好，直到他們將不同種類的細(xì)菌加入到土壤中后，郁金香變得茂盛起來。這些細(xì)菌似乎可以產(chǎn)生植物所需要的養(yǎng)分，比如鉀元素。此外，細(xì)菌還能夠忍耐一些極端環(huán)境，因此這是一種改造月壤、實(shí)現(xiàn)在月球上種菜的理想的最好方式。伯納德·弗因表示，這項(xiàng)研究最早有望在2015年在月球上展開。

月球種植并非幻想

“月球種植”計(jì)劃并非是一種科學(xué)幻想，因?yàn)樗兄蠘O種植的研究基礎(chǔ)。南極位處高緯度，氣壓很低，氣候寒冷，溫度低的地方可達(dá)到-100℃。但是，居住在這個(gè)地球最冷地方的工作人員，現(xiàn)在卻能借著已經(jīng)建立了5年的南極溫室的幫助，享用到番茄、萵苣、草莓等原本不可能在南極看到的新鮮蔬菜和水果。

美國亞利桑那州大學(xué)植物學(xué)系教授吉恩·吉亞科麥利表示，南極的高緯度、低氣壓和超低溫的環(huán)境，和月球比較相似，南極溫室的研究為月球溫室的研究打下了不錯(cuò)的基礎(chǔ)。亞利桑那州大學(xué)在南極建立的溫室每星期可以生產(chǎn)27 kg的新鮮蔬菜和水果，可供在南極進(jìn)行科考的75位科學(xué)家每人每天吃兩次蔬果沙拉。

“這并非科幻小說中的描寫”，吉亞科麥利說，“我們目前已經(jīng)掌握了在其他星球上維持生命的技術(shù)?！辈贿^，吉亞科麥利指出，在太空種植植物面臨許多挑戰(zhàn)，最大的挑戰(zhàn)就是要找到一種可持續(xù)供應(yīng)水的方法，以便維持基地中人員和植物的需求?，F(xiàn)在正在研究的是利用月球土壤中合成水，這個(gè)方法成本依然有些高。

一些研究人員寄希望于月球上的冰蓋，希望從月球的冰中提取飲用水和灌溉水。根據(jù)現(xiàn)在的計(jì)劃，最有可能率先建立基地的地點(diǎn)是月球南極。這里雖然地勢(shì)陡峭，但持續(xù)幾天的太陽照射可以為月球基地提供所需電力。更為重要的是月球南極還發(fā)現(xiàn)了冰，雖然目前還不知道具體數(shù)量，但是水無疑是建立月球基地的必需品。

歐洲空間局的科學(xué)家伯納德·弗因表示，第一批進(jìn)行月球種植的“農(nóng)民”不會(huì)是人類，而是不需要呼吸氧氣的機(jī)器人。等這些機(jī)器人把月球基地建設(shè)得差不多的時(shí)候，一些技術(shù)工人才會(huì)移居月球基地，進(jìn)行進(jìn)一步的基地建設(shè)。一些航天專家表示，在未來幾十年內(nèi)，航天機(jī)構(gòu)將招募一些有航天知識(shí)和種植技能的專業(yè)人才，讓他們到月球甚至火星上去當(dāng)農(nóng)民。

當(dāng)然，到月球上種地也會(huì)有不少困難，因?yàn)樵虑虻沫h(huán)境和地球環(huán)境大不相同，先行者需要學(xué)會(huì)克服這些困難，比如低重力，還有長達(dá)14天的漫長黑夜和白晝。在月球南極，太陽會(huì)連續(xù)照射14天，但隨后將出現(xiàn)連續(xù)14天的黑夜。在這14天的黑夜中如何獲取能源是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。這些困難不會(huì)嚇倒那些渴望去太空工作的人，到外星旅游的機(jī)會(huì)和可觀的收入將吸引大批的報(bào)名者，更為重要的是，這些“外星農(nóng)民”將作為外星基地的先行者而永載史冊(cè)。endprint