還記得《火星救援》中，馬特蒙達(dá)飾演的宇航員被困火星，通過自制肥料種植土豆堅(jiān)持四年的故事嗎?但在地外星球真的能夠生長植物嗎?

據(jù)重慶晨報(bào)-上游新聞6月12日報(bào)道，在2017年全球航天探索大會上，我國多項(xiàng)即將執(zhí)行的深空探測任務(wù)首度公開：2018年我國將發(fā)射嫦娥四號月球探測器抵達(dá)人類探測器未曾觸及的月球背面，由重慶大學(xué)牽頭的科普載荷“月面微型生態(tài)圈”也將作為“乘客”首次被送入月球表面。

為人類探索地外星球提供生存保障

科普載荷“月面微型生態(tài)圈”

2015年12月，由教育部深空探測聯(lián)合研究中心組織、由重慶大學(xué)牽頭的科普載荷“月面微型生態(tài)系統(tǒng)”在國家國防科工局等部門聯(lián)合發(fā)起的月球探測載荷創(chuàng)意設(shè)計(jì)征集活動中，從257個(gè)創(chuàng)意中脫穎而出獲得一等獎(jiǎng)，并在我國探月工程的“兩總”會上被評定為搭載方案。

“一個(gè)民族有一些關(guān)注天空的人，他們才有希望?！薄霸旅嫖⑿蜕鷳B(tài)圈”總設(shè)計(jì)師謝更新教授介紹，2018年年底科普載荷將“搭乘”嫦娥四號登上月球，實(shí)現(xiàn)人類首次在月球表面開展生物學(xué)實(shí)驗(yàn)，并向全球廣大民眾首次展示月球表面生物生長、光合作用等生物學(xué)原理。

謝更新表示，此次科普載荷“月面微型生態(tài)圈”的研究，將會搭載馬鈴薯種子、擬南芥種子以及昆蟲卵到達(dá)月球表面進(jìn)行栽培和孵化，而這也是為以后人類進(jìn)入月球乃至地外星球生存提供保障。

耗時(shí)兩年多進(jìn)行大量科學(xué)研究

馬鈴薯種子和擬南芥種子，正在實(shí)驗(yàn)培育。

為了科普載荷進(jìn)入月球表面后能工作正常，科研人員正進(jìn)行著大量實(shí)驗(yàn)工作?！霸旅嫖⑿蜕鷳B(tài)圈”科普載荷總指揮、重慶大學(xué)副校長劉漢龍介紹，此科普載荷包含了機(jī)械、控制、環(huán)境、生物等多個(gè)交叉學(xué)科研究領(lǐng)域，由重慶大學(xué)牽頭，28所高校參與研究。

劉漢龍介紹，整個(gè)科普載荷呈圓柱形，高18厘米，直徑16厘米，總重量為3公斤，內(nèi)部包含40多個(gè)零部件，加上螺絲釘、導(dǎo)線等后有100多個(gè)零部件，如何將這么多零件整合并將重量控制在3公斤花費(fèi)了研究團(tuán)隊(duì)大量功夫。

另外，科普載荷將搭載馬鈴薯和擬南芥種子以及蠶卵，到達(dá)月球表面后將對其進(jìn)行栽培和孵化?？破蛰d荷主任設(shè)計(jì)師張?jiān)獎(jiǎng)捉榻B，蠶產(chǎn)生二氧化碳，而馬鈴薯及擬南芥進(jìn)行光合作用產(chǎn)生氧氣，構(gòu)建起一個(gè)簡單的生態(tài)系統(tǒng)。

而通過觀察低重力、強(qiáng)輻射條件下植物的種子發(fā)芽、幼苗生長和開花的全過程，或蟲卵孵化、幼蟲成長發(fā)育、破繭成蝶，驗(yàn)證月球環(huán)境下種子的呼吸作用和植物的光合作用，激發(fā)人們的生態(tài)環(huán)保意識。

溫控能源方面均為研究難點(diǎn)

科普載荷“月面微型生態(tài)圈”工作原理。

但月球表面的氣溫、重量、濕度等眾多環(huán)境都與地表不同，如何在38萬公里的月球上順利讓植物及昆蟲存活，幾大難點(diǎn)也讓研究團(tuán)隊(duì)頭疼不已。

張?jiān)獎(jiǎng)捉榻B，科學(xué)載荷主要的幾大難點(diǎn)在于：溫控、能源、生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建和未知的情況。月球表面溫度在零下170℃-零上120℃間，而植物及昆蟲理想生存溫度為1-30℃，所以載荷設(shè)置保溫層，以保證植物和昆蟲的正常生長，同時(shí)通過導(dǎo)光管保證光照。

能源問題也是科普載荷需要解決的一大問題，由于載荷重量嚴(yán)格控制在3公斤，所以任何零件的重量都會精確到克，這就必須選用能量密度大的電池，而在溫差大、高能粒子沖擊的惡劣環(huán)境下保證電池正常運(yùn)轉(zhuǎn)也是一大難題。

謝更新介紹，這是將是人類首次抵達(dá)探測器都未接觸過的月球背面，各種意料之外的情況都要充分考慮，而他們的目標(biāo)是將植物和昆蟲的生長過程向全世界進(jìn)行直播，激發(fā)民眾民族自豪感和愛國熱情，提高環(huán)境保護(hù)意識和探索宇宙的熱情。

（上游新聞-重慶晨報(bào)記者傅柃暢攝影李斌）

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