新华社重庆６月１５日电（记者谷训）２０１５年的美国科幻电影《火星救援》中，宇航员沃特尼为了生存而在火星上种植土豆。同年，由中国教育部深空探测联合研究中心组织，重庆大学牵头的“月面微型生态圈”实验项目开始研发。

　　２０１８年，这一实验项目将搭乘“嫦娥四号”月球探测器，到月球表面种植土豆、养蚕宝宝。科幻电影里的场景有望在中国科学家手中变成现实，并向全人类直播。

　　在２０１７年全球航天探索大会上，我国多项即将执行的深空探测任务首度公开，其中就包括嫦娥四号的“乘客”之一——科普载荷“月面微型生态圈”。这将成为人类首次在月球表面进行的生物实验，为人类未来在地外星球生存进行重要探索。

　　小罐子里有乾坤

　　“月面微型生态圈”看起来像奶粉罐，是一个高１８厘米、直径１６厘米的圆柱体，由特殊铝合金材料制成，有４０多个主要零部件。

　　别看它总重量仅３公斤，净容积约０．８升，内部却大有乾坤。里面将放置马铃薯种子、拟南芥种子、蚕卵、土壤、水、空气，以及制冷片、加热片、微型照相机和信息传输系统等科研设备。

　　“作为航天器有效载荷，‘月面微型生态圈’必须严格控制重量，所有实验品、元器件都以克来计算。”“月面微型生态圈”总设计师，教育部深空探测联合研究中心副主任谢更新说，仅微型照相机的造价就达６０万元。

　　当这个小罐子搭乘“嫦娥四号”登陆月球后，科学家预制在这个小空间里的生态循环系统将开始工作，创造出一个动植物生长所需的环境。在真空、微重力、强辐射、极端温差的外界条件下，“月面微型生态圈”内将保持１至３０摄氏度，以及适当的湿度，并通过光导管引进月球表面自然光线。

　　植物通过光合作用产生碳水化合物和氧气，供蚕“消费”；蚕的生长过程则产生出植物所需的二氧化碳和粪便等养料。在“月面微型生态圈”登月的１００天里，它将实现微型生态循环。

　　此次月面生物实验的目标，是在月球表面实现动植物的一个生命周期。两种植物将生根发芽，开出月球表面第一朵花。蚕卵则将完成虫卵孵化、幼虫生长发育和破茧成蝶的完整生命周期。

　　跨学科攻关两年

　　月球表面第一次开花、第一次破茧成蝶能否成功？谢更新表示，虽然困难重重，但科研团队信心十足。在生物、环境、材料、能源、光学、通信等多学科专家的共同努力下，经过两年攻关，技术难点逐一取得突破。

　　在实验物种的选择上，科学家选定了马铃薯、拟南芥和蚕。这些动植物的生长周期与“月面微型生态圈”１００天的实验期限较为匹配。再通过生物学家的实验控制，它们在月面完成生命周期具备了更大的可能性。同时，马铃薯还可作为人类太空生存食物来源，实验价值重大，也是其入选的重要原因。

　　与去年ＮＡＳＡ空间站开出的外太空第一朵花不同，本次“月面微型生态圈”实验位置距离地球３８万公里，比离地３００多公里的国际空间站遥远得多，所处月面环境也比国际空间站内部复杂得多。

　　因此，复杂月面环境下的温度控制和能源供给，也是关乎成败的最主要技术难点。教育部深空探测联合研究中心主任设计师张元勋介绍，温控方面，通过外部保温层和内置空调来保障；能源方面，白天利用嫦娥四号太阳能电池板整体供电，夜晚通过高能量密度的内置电池供电，以保障空调、照相机和信息传输系统的运行。

　　或将看到“嫦娥”的创举

　　“月面微型生态圈”微型照相机每两小时拍一次照，信息传输系统把影像和监测数据传回地球，科学家们将据此分析动植物生长情况。届时，全球公众也能通过直播信号，看到这项月球表面的人类创举。

　　谢更新表示，这项实验极具突破性，如果试验成功，它将为人类开展地外星球生存提供重要的科学依据。“把‘月面微型生态圈’放得无限大，理论上讲，人类也就可以在月球居住了。”

　　与此同时，这项实验也将起到广泛而重要的科普作用。“月面微型生态圈”总指挥，重庆大学副校长刘汉龙表示，希望通过这一实验项目激发人类探索宇宙的热情，增强保护地球环境的意识，同时传播不懈努力、破茧成蝶的中华文化内涵，激发中国人民的民族自豪感和爱国热情。

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责任编辑： 王頔