1969年7月20日，阿波羅11號(hào)成功登月后，巴茲·奧爾德林站在“鷹”號(hào)登月艙外

人類前往火星新家園的進(jìn)程，是否又近了一步？

日前，美國(guó)佛羅里達(dá)大學(xué)的研究人員首次在帶回的月球土壤里種出了地球植物。這個(gè)突破性進(jìn)展，意味著人類距在月球上種植糧食的目標(biāo)又近了一步。

據(jù)悉，研究人員使用由阿波羅號(hào)宇航員帶回的少量灰塵樣本，種植一種水芹。研究人員表示，阿波羅11號(hào)帶回的土壤樣本是最不利于植物生長(zhǎng)的，因?yàn)樵虑虮砻婀爬系撵o海區(qū)域比其他區(qū)域多承受了幾十億年的宇宙輻射和太陽(yáng)風(fēng)。

2022年2月23日，美國(guó)約翰遜航天中心的研究人員對(duì)月球樣本進(jìn)行氣體提取

月球土壤的粗糙以及其他特性，給初生的鼠耳芥幼苗造成了很大壓力。

但令研究團(tuán)隊(duì)驚訝的是，僅兩天后種子就發(fā)芽了。

“我無(wú)法告訴你，我們有多驚訝。”佛羅里達(dá)大學(xué)教授Anna-Lisa Paul說(shuō)，“每株植物—無(wú)論是在月球樣本中還是在對(duì)照樣本中—直到第六天左右看起來(lái)都是一樣的?！?/p>

但第六天以后，在月壤中生長(zhǎng)的植物開(kāi)始發(fā)育緩慢，并最終發(fā)育不良。這是因?yàn)樵虑蛲寥赖拇植谝约捌渌匦裕o初生的鼠耳芥幼苗造成了很大壓力。

“這項(xiàng)研究對(duì)NASA（美國(guó)國(guó)家航空航天局）長(zhǎng)期的人類探索目標(biāo)至關(guān)重要，因?yàn)槲覀冃枰迷虑蚝突鹦巧系馁Y源，為未來(lái)在深空生活和作業(yè)的宇航員開(kāi)發(fā)食物來(lái)源?！盢ASA局長(zhǎng)比爾·尼爾森說(shuō)道。

但當(dāng)前研究人員并沒(méi)有太多的月壤可供試驗(yàn)。在1969—1972年阿波羅號(hào)執(zhí)行任務(wù)期間，宇航員從月球表面帶回了382公斤的月球巖石、核心樣本、鵝卵石、沙子和塵埃。這些樣本大多被封存數(shù)十年。

直到去年年初，NASA才終于分給佛羅里達(dá)大學(xué)12克月壤（每株植物1克土壤），使這一種植實(shí)驗(yàn)得以開(kāi)展。

雖然植物未能存活下來(lái)，但相關(guān)人士表示，這仍是一項(xiàng)突破世俗意義的研究。

1969年7月20日，阿波羅11號(hào)實(shí)現(xiàn)了人類首次登月。48年后，時(shí)任總統(tǒng)特朗普宣布美國(guó)宇航員將重返月球，并建立常態(tài)化駐留機(jī)制，為將來(lái)的載人火星任務(wù)奠定基礎(chǔ)。

這不是白宮第一次提出“重返月球”。小布什曾表示，要在“星座”計(jì)劃下，在2020年載人重返月球，進(jìn)而飛向火星。但在2009年，奧巴馬總統(tǒng)以費(fèi)用太高、僅重復(fù)前人所為等理由，砍掉了這項(xiàng)計(jì)劃，并提出先登陸小行星，然后在2030年將人類送上火星。

特朗普政府將載人登月時(shí)間設(shè)在2024年，并為此在2019年公布了阿爾忒彌斯（Artemis）計(jì)劃，僅在1年內(nèi)就完成了巨型“登月火箭”的生產(chǎn)組裝，以及新宇航服的推出。

即使在2020年3月受疫情影響，NASA還是在當(dāng)年9月完成了火箭助推器的初步測(cè)試，且公布了更多登月計(jì)劃的細(xì)節(jié)：預(yù)計(jì)在2024年，將美國(guó)首位女性宇航員和另一位男性宇航員送上月球。

根據(jù)計(jì)劃，在2021年無(wú)人飛行、2023年載人飛行的基礎(chǔ)上，宇航員將使用新型火箭和“獵戶座”飛船，飛行2萬(wàn)英里到達(dá)月球軌道，并使用新的商業(yè)載人著陸系統(tǒng)，抵達(dá)月球南極，然后通過(guò)“獵戶座”飛船再一次返回。計(jì)劃透露相關(guān)成本為280億美元，其中160億美元將用于建造登月艙。

在阿爾忒彌斯登月計(jì)劃于2019年最初提出時(shí)，白宮就曾表示：“美國(guó)將與其他國(guó)家和私人企業(yè)合作，把宇航員送回月球，并開(kāi)發(fā)載人探索火星及太陽(yáng)系內(nèi)其他目標(biāo)的技術(shù)和手段?！?/p>

事實(shí)上，該計(jì)劃已得到多方響應(yīng)。日本、韓國(guó)、加拿大、英國(guó)等國(guó)簽署《阿爾忒彌斯協(xié)議》，加入該計(jì)劃。

而在商業(yè)企業(yè)方面，除SpaceX、藍(lán)色起源等多家美國(guó)本土商業(yè)航天企業(yè)外，歐洲領(lǐng)先的飛機(jī)研發(fā)企業(yè)空客、從事航天業(yè)務(wù)的法國(guó)公司泰雷茲阿萊尼亞、日本的三菱重工、加拿大的麥克薩等，也都有份參與。

人類首次登月時(shí)收集到的部分月球塵埃樣本

不難看出，在缺少時(shí)代特殊性以及財(cái)政優(yōu)先權(quán)的情況下，美國(guó)轉(zhuǎn)向依靠多國(guó)在航天領(lǐng)域的專長(zhǎng)、增加商業(yè)化服務(wù)采購(gòu)，來(lái)降低登月成本。

但失去“優(yōu)先權(quán)”以及入局者的增加，也開(kāi)始暴露出新問(wèn)題。NASA于2021年11月宣布，將推遲載人登月計(jì)劃至2025年。

NASA相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，藍(lán)色起源提出的訴訟，使其與SpaceX的月球著陸器開(kāi)發(fā)工作停滯了數(shù)月;此外，國(guó)會(huì)沒(méi)有提供足夠的資金為阿爾忒彌斯登月計(jì)劃開(kāi)發(fā)著陸系統(tǒng)，“獵戶座”太空艙也需要更多資金。

2021年8月，在NASA授予馬斯克的SpaceX一份價(jià)值29億美元的月球著陸器合同后，亞馬遜創(chuàng)始人杰夫·貝佐斯旗下的藍(lán)色起源對(duì)聯(lián)邦政府提起訴訟，指出NASA曾表示將與若干家供應(yīng)商簽訂合同，但最終只選擇了SpaceX。其訴訟最終被駁回。

而對(duì)于資金問(wèn)題，航天專家龐之浩曾在登月計(jì)劃提出初期就表示，盡管技術(shù)上已有較大發(fā)展，但計(jì)劃最終能否實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵在于錢。

龐之浩指出，無(wú)論是載人登月還是載人登火，都要消耗巨大的財(cái)力、物力和人力。而當(dāng)前時(shí)代與阿波羅時(shí)代無(wú)法同日而語(yǔ)：“阿波羅時(shí)代有冷戰(zhàn)的背景，（美國(guó)）要與蘇聯(lián)在太空爭(zhēng)霸，當(dāng)時(shí)蘇聯(lián)在太空探索上獲得了多個(gè)第一，在這種背景下，肯尼迪總統(tǒng)提出了登月計(jì)劃，當(dāng)時(shí)該計(jì)劃占政府財(cái)政的4.41%，幾乎是舉全國(guó)之力。”

NASA發(fā)布的2020財(cái)年預(yù)算數(shù)據(jù)顯示，其獵戶座飛船、航天發(fā)射系統(tǒng)、月球著陸器的財(cái)政預(yù)算，均受到不同程度削減。而其2021財(cái)年預(yù)算數(shù)據(jù)顯示，美國(guó)國(guó)會(huì)向NASA撥款的233億美元雖較去年增加6.42億美元，但距離NASA的252.46億美元的請(qǐng)求，還差約20億美元。

或許，航天工程離不開(kāi)具有政治意義的“太空競(jìng)賽”;或許，阿爾忒彌斯登月計(jì)劃，真的僅是美國(guó)鞏固其科技優(yōu)勢(shì)以及全球影響力的新方式。但該計(jì)劃的終極目標(biāo)—人類能夠可持續(xù)地留在月球、并最終登陸“紅色新家園”火星—依然關(guān)系著全人類的未來(lái)發(fā)展，其相關(guān)研究計(jì)劃也具有一定的普適性。

月球與地球距離較近，路程只要3天，而火星至少要花6個(gè)月才能到達(dá)。

以此次在月壤首次種出植物為例，比爾·尼爾森表示，這項(xiàng)基礎(chǔ)植物生長(zhǎng)研究也是NASA努力解鎖農(nóng)業(yè)創(chuàng)新的一個(gè)重要案例?！斑@些創(chuàng)新可以幫助我們了解植物該如何克服地球上食物短缺地區(qū)的（生長(zhǎng)）壓力條件?！?/p>

而NASA啟動(dòng)的商業(yè)月球載荷服務(wù)（CLPS），即委托私營(yíng)企業(yè)將貨物運(yùn)送到月球的計(jì)劃，亦有利于實(shí)現(xiàn)在月球長(zhǎng)期生存所需物資的成熟運(yùn)輸。

此外，由得克薩斯大學(xué)達(dá)拉斯西南醫(yī)學(xué)中心開(kāi)發(fā)的高科技睡袋，可在零重力狀態(tài)下將液體從頭部吸向腳部，解決了液體飄浮至頭部、擠壓宇航員眼球的危險(xiǎn)醫(yī)療隱患。這將有助于宇航員進(jìn)行長(zhǎng)期的深空探索。

在“留駐月球，前往火星”的美好探索愿景下，世界似乎迎來(lái)了一場(chǎng)登月熱潮。據(jù)悉，印度、日本、俄羅斯、韓國(guó)和阿聯(lián)酋5國(guó)，將于2022年啟動(dòng)探月任務(wù)。其中，有的將專注于月壤、隕石坑等研究，有的則專注于運(yùn)載物資和設(shè)備。

而私營(yíng)企業(yè)也爭(zhēng)相“登陸”月球。其中總部位于得州休斯敦的Intuitive Machines計(jì)劃在2022年，利用名為Nova-C的六足月球機(jī)器人，將物資運(yùn)送到月球表面。

上述計(jì)劃均為不載人的航天任務(wù)，其主要目的，是為未來(lái)10年內(nèi)人類得以長(zhǎng)期留駐月球打造基礎(chǔ)。英國(guó)布里斯托大學(xué)的天體物理學(xué)者萊因哈特博士表示：“登月不單單是為了印證一個(gè)概念，更是測(cè)試新科技和合作計(jì)劃的機(jī)會(huì)?！?/p>

美國(guó)“中佛羅里達(dá)大學(xué)”的行星科學(xué)家薩金博士也認(rèn)為，不少月球任務(wù)致力于調(diào)查月球的環(huán)境，繼而得知如何保護(hù)航天人員與航天器，以避開(kāi)月球粉塵和太陽(yáng)風(fēng)等危險(xiǎn)因素;登月任務(wù)也給予了科學(xué)家機(jī)會(huì)，去測(cè)試一些用作制造水等資源的原型工具和實(shí)驗(yàn)。

“月球也是一個(gè)實(shí)驗(yàn)測(cè)試場(chǎng)，測(cè)試一些最終希望能夠用在火星上的技術(shù)。月球與地球距離較近，路程只要3天，而火星至少要花6個(gè)月才能到達(dá)。”

責(zé)任編輯吳陽(yáng)煜 wyy@nfcmag.com