今天，重庆大学副校长、嫦娥四号科普载荷项目总指挥刘汉龙通报称，人类首次在荒芜的月球表面培养植物并生长出第一片绿叶。
1月12日20时，随嫦娥四号登陆月球背面的生物科普试验载荷传回试验照片，显示载荷内生长出的植物嫩芽长势良好。
这是在经历月球高真空、宽温差、强辐射等严峻环境考验后，人类在月球上种植出的第一株植物嫩芽，实现了人类首次月面的生物生长培育实验。
“这是人类首次在月球开展生物生长试验，”刘汉龙说。
据他介绍，经过近3年努力，嫦娥四号任务生物科普试验载荷项目，于2018年12月8日凌晨随嫦娥四号探测器从西昌卫星发射中心出征，这是嫦娥四号任务中唯一一个由教育部高校研制、第一个登上月球系统级的航天器并着陆月球背面的科普载荷，该载荷也是人类首次在月球上开展生物试验。
首次登上月球背面的6种生物
“科普，是本次载荷项目最基本也是最重要的使命。”刘汉龙表示，项目团队通过研究生物在月球低重力、强辐射、自然光照条件下动植物的生长发育状态，为人类今后建立月球基地提供研究基础和经验。
该载荷由结构模块、热控模块、控制模块、导光模块、生物模块等组成，搭载有马铃薯、拟南芥、油菜、棉花、果蝇、酵母6种生物。
载荷总重量2.6kg，此外，还有18毫升水，以及土壤、空气、热控以及两个记录生物生长状态的相机。
总重量为2.608公斤，生物生长空间为1升左右。
他透露说，6种生物最终能成为首次登上月球背面的“幸运儿”，经历了上百次物种筛选和无数次生物实验。
此前都经历了什么？
载荷内搭载的6种生物构成一个含有生产者、消费者和分解者的微型生态系统。
其中，植物生产氧气和食物，供所有生物“消费”；作为消费者的果蝇和分解者的酵母，通过消耗氧气产生二氧化碳，供植物进行光合作用。此外，酵母可以分解植物和果蝇废弃物而生长，酵母又可以作为果蝇的食物。
重庆大学生命科学学院太空生物学研究团队承担了本次科普载荷生物模块研制任务，从云南深山悬崖到新疆沙漠地区，寻找能够在极端条件下生存的生物物种，挑选了上百种植物进行实验、筛选。
本次搭载的生物物种筛选有着非常严苛的要求。因为“罐子”里资源有限，要求里面的动植物不能占用过多空间。哪些“旅客”能登上月球，首要条件就是“个子小”。
其次，由于月球表面低重力、强辐射、高温差等极端条件限制，因此要求动植物能耐高温、耐冻，而且能抗辐射和抗干扰。
本次载荷生物种类的筛选除了实现在月球表面环境下植物种子发芽或幼虫成长的最低目标，更重要的是基于未来进一步开展太空生物学研究的长远考量，而这也是为以后人类进入月球乃至地外星球生存提供保障。
为了给载荷内生物营造一个适宜生存的环境，载荷罐体分别装置了“空调系统”、光导管和水仓室。罐子外的保温层，能经受月表面剧烈温差的考验；内部装有自动调节温度的“空调系统”，通过温度传感器保证环境在25摄氏度左右。
罐体内，植物可通过载荷顶部盖板上的光导管吸收月面自然光，进行光合作用产生氧气。水仓室携带了一个装有18ml生物专用水的水袋和电磁泵，着陆器落月并加电后，接到地面指令让电磁泵工作，将水袋中的水通过水管释放到生物舱表面，为生物生长提供水分。
刘汉龙介绍说，科普载荷随嫦娥四号登陆月球的第一天（1月3日）23:18分加电开机后，载荷内微型生态系统开始进入生物月面生长发育模式。
从开机到1月12日20点地面发送了生物科普试验载荷断电指令，载荷正常关机，生物科普试验载荷在轨工作状态良好，累计工作时间长达212.75小时，主副相机累计拍照34次，下传照片170多幅，传回的照片显示，载荷内的种子发芽，实现了人类首次在荒芜的月球表面培养植物并生长出第一片绿叶，这将为人类今后建立月球基地提供研究基础和经验。
载荷在月面注水进行发芽和生长实验以后，经过9天时间进入月夜期。
目前，生物科普试验载荷已进入断电状态，载荷内部在月夜温度零下52℃的情况下，所携带的六种生物将结束本次科普试验使命，处于冷冻状态。
待下一个月昼期温度上升后，在全封闭状态的生物科普试验载荷罐中，六种生物将被慢慢分解成无害的有机物，并将被永久封存在生物科普试验载荷内部。
在月球上“种菜”有啥不同？
为进一步凸显本次载荷的科研和科普价值，载荷项目团队还在地面同步开展了两组对照试验。对照试验分为封闭环境1:1对照和开放环境下的对照试验。
1月3日晚23:50分，地面试验载荷与月表载荷同步注水，对照试验正式开始。整个地面对照试验全程以在轨工作的生物科普试验载荷传回的温度作为参考，地面对照通过控温，与在轨工作温度保持一致。
截至1月12日，地面对照实验罐体内已陆续发现棉花、油菜种子萌发，且长势良好，可观察到嫩绿的子叶。开放环境下，可见油菜、棉花和马铃薯种子萌芽，幼苗呈茂盛生长趋势。
·第一组·
▲地面开放空间，2019年01月03日，第一天注水
▲地面罐体，2019年01月03日23：50分注水，试验第一天
·第二组·
▲2019年01月06日，第3天，营养土，注水后57h。
▲2019年01月06日，第3天，主相机，注水后57h。
·第三组·
▲2019年01月07日，第4天，营养土，注水后81h。
▲2019年01月07日，第4天，主相机，注水后87h。
·第四组·
▲2019年01月12日，第9天，蛭石，注水后212h。
▲2019年01月12日，第9天，主相机，注水后212h。
·月球对比·
官方:不会对月球环境造成影响
来自国家航天局探月与航天工程中心的消息提到，嫦娥四号任务搭载的生物科普载荷试验已经结束，从拍摄的图片观察，棉花的种子有发芽的迹象。
目前，巡视器已进入月夜休眠状态，搭载的科普试验生物将在全封闭状态的生物科普试验载荷罐中慢慢分解，不会对月球环境造成影响。
微信编辑：邱晨辉。
整理自中青报客户端《月球上长出的第一片绿叶是棉花》《人类首次在月球表面培养的植物已长出绿叶》（记者：田文生）《棉花种在月球发芽！官方:不会对月球环境造成影响》（记者：邱晨辉）。
图片&视频来自重庆大学。
来源：来点科学
发表于 2019-1-16 04:26
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