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“嫦四”神奇种棉花 月球长出第一芽

2019-01-16 03:23:17大公报
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  重庆市政府新闻办15日发布消息,随嫦娥四号登陆月球背面的“生物科普试验载荷”内生长出植物嫩芽。据重庆大学副校长、科普载荷项目总指挥刘汉龙介绍,人类在月球上种植出的首株植物嫩芽为棉花芽,实现了人类首次月面生物生长培育实验。此次以密封容器打造之“生物科普试验载荷”内搭载棉花种子、油菜种子、马铃薯种子、拟南芥种子、酵母和果蝇虫卵六种生物,它们形成简单微型生态系统,成为人类首次在月面试验生物生长,经长达212.75小时培植,暂发现棉花种子吐绿生出嫩芽。/大公报记者 韩毅重庆报道

  “目前只发现棉花种子发芽,其他物种不确定是否发芽。”教育部深空探测联合研究中心副主任、生物科普试验载荷总设计师、重庆大学先进技术研究院院长谢更新教授称,“这是人类第一次在月面上做生物生长试验,以前科学家在空间站以及其他航天器上开展过多次生物试验,但月球上还从未有过。生物科普试验载荷已初步实现人类首次月面生物试验,在荒芜的月球上培育出第一株植物嫩芽,并随时间的推移,成功实现人类有史以来第一片在月球生长的绿叶。对人类今后建立月球基地提供研究基础和经验,具有重大意义。”

  果蝇当消费者 酵母助分解

  据重庆大学副校长、科普载荷项目总指挥刘汉龙介绍,本次实验中的生物科普试验载荷罐是一个高度密封抗压容器。生物科普试验载荷由特殊的铝合金材料製成,内部除6种生物,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,生物生长空间为1升左右。

  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。

  “从开机至断电,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。与整器保持良好的持续通信状态,并实时传回温度、电压、气压等各项遥测数据。通过照片数据和遥测数据分析,设备内部水已完全浸润土壤,温度、压力等完全符合生物生长发育的要求,达到设计指标,部分指标超过预期。”谢更新介绍说。  

  谢更新表示,此次实验突破生物休眠、“旅途”颠簸、放水控制、密封控制、月面採光五大难题。“罐内搭载的植物种子和果蝇虫卵需在发射场等待两个月,太空飞行需要一个月时间。对此,我们特製了乾燥的土壤,採取铝合金材料整体成型製作生物科普荷载,保证其高密封性,在真空条件下对罐体进行密封,保证在此期间罐内不会受到地球温度、湿度的影响,避免产生水分促使植物种子发芽。”

  月夜断电 六生物使命结束

  “载荷罐体分别装置‘空调系统’、光导管和水仓室。安装散热片作为‘空调’,通过温度传感器保证环境在25℃左右。为了在种子适合生长的条件下放水,我们採用水泵加压放水,水仓室携带了一个装有18毫升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。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。”谢更新透露,曾考虑过乌龟、蜜蜂、蚯蚓等物种,在纳入空间和耗氧量等因素后还是放弃了。

  团队还在地球进行对照试验,分别为“封闭环境1:1对照”和“开放环境下的对照试验”。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。

  据介绍,随着“月夜期”开始,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℃情况下,所携带的六种生物将结束本次科普试验使命,处於冷冻状态。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。

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