到月球上去種地

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。他們設(shè)計出一種微型溫室，那是一個外型類似時鐘的玻璃容器。該公司將其稱為“月球綠洲”，因為它能安全地把實驗室植物送上月球表面，并在其生長過程中予以保護。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劃于2010年底更換航天飛機，其目標是在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行考察，確定基地位置，之后通過飛船向月球運送電力、探測車和生活模塊艙，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“月球溫室”發(fā)送計劃，以研究未來人類移民月球之后能否自給自足。這個溫室中可以種植高麗菜、甘藍菜等耐寒蔬菜。

“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行一系列改進，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-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，播種時間也是成功的關(guān)鍵。如果把種子種植到發(fā)射臺上的瓊脂里，它們在前往月球的中途就會開花。因此，該科研組必須設(shè)計出可在月球登陸器到達月球表面后，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)歷一個夜晚就可以完成自己的生命循環(huán)。“月球綠洲”登陸月球后的第一步是在月球上種開花蔬菜，最終實現(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。”

改造月球土壤

普拉根公司的那個小小的玻璃容器不過是實驗室的道具。如果未來月球基地上的居民要享用到新鮮蔬菜和水果，當然不能依靠這樣的小道具，則必須利用這個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。如果從地球上運輸土壤和水，還不如直接運輸食物合算。

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，這項研究還在地面上進行。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。開始的時候，郁金香的長勢不是很好，直到他們將不同種類的細菌加入到土壤中后，郁金香變得茂盛起來。這些細菌似乎可以產(chǎn)生植物所需要的養(yǎng)分，比如鉀元素。此外，細菌還能夠忍耐一些極端環(huán)境，因此這是一種改造月壤、實現(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”計劃并非是一種科學(xué)幻想，因為它有著南極種植的研究基礎(chǔ)。南極位處高緯度，氣壓很低，氣候寒冷，溫度低的地方可達到-100℃。但是，居住在這個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)。”不過，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。現(xiàn)在正在研究的是利用月球土壤中合成水，這個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)在的計劃，最有可能率先建立基地的地點是月球南極。這里雖然地勢陡峭，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，第一批進行月球種植的“農(nóng)民”不會是人類，而是不需要呼吸氧氣的機器人。等這些機器人把月球基地建設(shè)得差不多的時候，一些技術(shù)工人才會移居月球基地，進行進一步的基地建設(shè)。一些航天專家表示，在未來幾十年內(nèi)，航天機構(gòu)將招募一些有航天知識和種植技能的專業(yè)人才，讓他們到月球甚至火星上去當農(nóng)民。

當然，到月球上種地也會有不少困難，因為月球的環(huán)境和地球環(huán)境大不相同，先行者需要學(xué)會克服這些困難，比如低重力，還有長達14天的漫長黑夜和白晝。在月球南極，太陽會連續(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巨大的挑戰(zhàn)。這些困難不會嚇倒那些渴望去太空工作的人，到外星旅游的機會和可觀的收入將吸引大批的報名者，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。endprint