第3节 在月球上培育植物
“嫦娥四号”探测器生物科普试验载荷项目由教育部深空探测联合研究中心组织,重庆大学牵头承担研制。2019年1月12日20时,随“嫦娥四号”探测器登陆月球背面的生物科普试验载荷传回最后一张试验照片,显示载荷内生长出了植物嫩芽(如图6-12)。这是在经历月球低重力、强辐射、高温差等严峻环境考验后,人类在月球上种植出的第一株植物嫩芽!我国成功实现了人类首次月面的生物生长培育实验(如图6-13)。
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,所以里面的动植物不能占用过多空间,首要条件就是“个子小”;同时要求动植物能耐高温、耐冻、抗辐射、抗干扰,能够适应月球表面的极端条件。
图6-12 月球上生长出第一片绿叶
图6-13 生物科普实验载荷
生物科普试验载荷总设计师谢更新教授介绍,本次生物科普试验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和幼虫成长的最低目标,更重要的是基于对未来进一步开展太空生物学研究的长远考虑,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。
生物科普试验载荷内搭载了棉花、油菜、土豆、拟南芥、酵母和果蝇6种生物,还有18毫升水,以及土壤、空气。地面组装合盖过程中,所有生物装载操作均在严格无菌环境的超净工作台中进行,确保全过程无生物污染。
在经历发射和着陆等阶段严酷的力学考验后,2019年1月3日23时18分,生物科普试验载荷加电开机并启动主相机拍照,23时48分,地面控制中心发送放水指令,植物种子和果蝇虫卵结束长达3个月的休眠状态,进入生物月面生长发育模式。1月5日8时,地面接收数据显示载荷内种子已经发育出胚根。
为进一步凸显本次生物科普试验载荷的科研和科普价值,生物科普试验载荷项目组同时在重庆大学开展了地、月对比实验,试验分为封闭环境1∶1对照和开放环境下的对照试验(如图6-14)。2019年1月3日23时50分,地面试验载荷与月表试验载荷同步注水,参考月表生物科普试验载荷的温度来控温,对照试验正式开始。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,可观察到嫩绿的叶子。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(如图6-15)。
图6-14 地面罐体种子生长状况
图6-15 地面开放空间种子生长状况