原标题:期待月球长出第一片绿叶
1月15日,嫦娥四号上搭载的生物科普试验载荷发布了最新试验照片,照片显示试验搭载的棉花种子已经长出了嫩芽,这也标志着嫦娥四号完成了人类在月面进行的首次生物实验。
有望成为月球上的第一片绿叶
此次在月球上进行的生物科普试验选择了棉花、油菜、土豆、拟南芥、酵母和果蝇六种生物作为样本,将它们的种子和虫卵带到月球上进行培育。最新传回的图片显示,棉花的嫩芽长势良好,这是在经历月球低重力、强辐射、高温差等严峻环境考验后,在月球上长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。
据了解,此次科普试验的生物物种筛选有着非常严苛的要求。由于载荷大小有限,要求里面的动植物不能占用过多空间。因此首要条件就是“个子小”。同时,还要能够适应月球表面的极端条件,要求动植物能耐高温、耐冻,并且能抗辐射和抗干扰。
后续,这株成功培育出的植物嫩芽还将继续生长,有望成为月球上的第一片绿叶。
登月的动物界旅客由“蚕宝宝”变成了果蝇
传说,月亮上有嫦娥、吴刚、玉兔和桂花。如今,一批真正的生命已登陆月球。最近,科普载荷“月面微型生态圈”作为一位特殊的乘客,搭乘嫦娥四号登陆月球表面,展开了一次前所未有的旅行。
这次的“奔月先锋小分队”队员,最终确定为棉花、油菜、土豆、拟南芥、酵母菌、果蝇六种生物。这些生物为何如此幸运,能够成为首批“奔月先锋小分队”队员呢?
“月面微型生态圈”总设计师谢更新曾对媒体解释,此前,他们已经进行过上千次筛选。因为载荷里资源有限,就要求里面的动植物不能占用过多空间。哪些动植物能登上月球,首要条件就是“个子小”。其次,由于月球上没有大气传递热量,昼夜温差大,在太空舱内温度控制在30℃到-60℃,载荷内温度控制在最低-10℃,因此要求动植物能耐高温、耐冻,而且能抗辐射和抗干扰。
谢更新说,土豆是大家熟悉的食物,很有可能是以后太空的主食。这次选择的土豆是特别培育的“小个子”品种。拟南芥开花周期短,从发芽到开花只需1个月,是很好的实验用模式植物,因此把在月球开出第一朵花的任务交给了它。
而酵母菌在有氧环境下进行有氧呼吸,氧气含量较低时又进行厌氧呼吸,能在方寸之间调节氧气的浓度。
本来,“微型生态圈”里原定的动物界旅客,是已经在神舟飞船上露面过的“蚕宝宝”,但是,最终果蝇代替了蚕宝宝登月。至于为什么会发生这个“替补队员上场”的状况呢?这一点,嗷夜哥也是不太清楚。不过有分析称,果蝇也是一个“基因组清晰”的动物,也是生物实验的“常客”,这次随着生物圈登月,估计也是为了求稳。
“乾坤”罐三公斤重造价达上千万元
此次随着嫦娥四号“奔月”的生物科普试验载荷“月面微型生态圈”,其实是一个奶粉罐大小的特殊罐子,高18厘米、直径16厘米,由铝合金制成,重量为3公斤,看起来像个小型热水壶。除了植物种子、虫卵、营养液、水、空气等必备要素外,这个“乾坤”罐里还放了两架照相机。
别看它个头小,成本造价却在千万元以上,单里面相机就达60万元。包括抗高低压的电池、抗辐射抗低温的镜头在内的40多个主要零部件,都体现了现今中国最尖端的技术。
那它是怎么工作的呢?在发射到落月前的阶段,温控设备会把载荷内部控制在一个较低的温度,土壤也会保持干燥,使植物种子和虫卵处于休眠状态。而当嫦娥四号在月球表面着陆,太阳能帆板正常打开之后,温控系统将把载荷中的“土壤”和空气调整到合适的温度,并向土壤中放水,刺激植物发芽。
在植物生长的过程中,传导进载荷内部的太阳光将会起到促进光合作用的功能,光合作用中产生的氧气可以用于供给动植物及微生物的呼吸过程。在植物生长中产生的枯枝败叶,又可以被微生物分解掉。而微生物和它的代谢产物也可以成为蛆宝宝出生后的食物来源。
在这个过程中,微生物和蛆宝宝(以及长大后的果蝇)也会不断通过呼吸作用放出二氧化碳,反过来又能为植物的光合作用提供原料。动物,植物和微生物的发育生长构成了一个微小的闭环体系。
“这次实验主要是想观察月球上的光合作用,并向人们进行科普。”谢更新介绍,通过“月面微型生态圈”观察低重力、强辐射条件下植物的种子发芽、幼苗生长和开花的全过程,或幼虫成长发育,验证月球环境下种子的呼吸作用和植物的光合作用。
■综合新华社、华西都市报、中国科学报、科技日报等