从小行星“取土”建太空农场靠谱吗去年12月,在探讨移居月球方法的国际会议上,日本冈山大学特聘教授中村英三提出的月球农场构想备受关注。
《日本经济新闻》在近日的报道中指出,要在太空中建立长期基地,食物不可或缺,太空农场或是一种解决办法。以太空中漂浮的无数小行星上的土壤当“肥料”,在星球上建农场是可能的。
俗话说,春种一粒粟,秋收万颗子。但并非仅向月球和火星的砂土中撒种,植物就能茁壮成长威尼斯澳门人。杨宇光说:“植物生长离不开水、碳和其他养分等成分。”
中村英三认为,月球砂土比地球土壤所含的水、碳和其他养分要少威尼斯澳门人,植物栽培和生物生存都很困难。美国佛罗里达大学曾进行过测试,在月球砂土中栽培拟南芥,尽管种子发芽了,但过了数周便长势不良。
至于火星,杨宇光介绍说:美国国家航空航天局(NASA)此前称,其火星勘测轨道飞行器在火星土壤中发现了高氯酸盐。而高氯酸盐可谓是“植物杀手”,会降低植物叶片中叶绿素的含量,还会降低植物根系的氧化能力,让植物无法吸收足够的营养。
但小行星上的土壤或可被改良为“肥料”。据日本《朝日新闻》网站报道,2020年“隼鸟2号”探测器将小行星“龙宫”的砂土样品带回地球。分析显示其中氢、碳和有机物的占比高于地球土壤中的占比。中村英三团队利用模拟“龙宫”砂土成分的土壤和水,成功栽培了芝麻菜和水菜。
不同种类的小行星砂土所含成分不同,科学家必须找出能提供“肥料”的小行星,但太空中小行星的数量太多了。NASA的统计数据显示,目前科学家已经发现的小行星约有130万个,其中靠近地球和月球的天体超过3.2万个。随着观测技术的进步,未来会有更多小行星闯入人们的视野。但是,含有像“龙宫”那样土壤成分的、已被详细查明的小行星数量不足20个。
英国《新科学家》杂志的报道指出,已知碳质或“C型”小行星上富含有机化合物。新西兰林肯大学的迈克尔·毛特纳直接用来自“C型”小行星的材料种植出了可食用的植物。毛特纳指出,这些小行星的陨石坠落到地球上,他只是把陨石磨碎,然后加水,种在其中的植物就能生长了。
那么,如何将小行星上的砂土或其他营养物质搬运到月球或者火星上呢?如果只需一些较少数量的砂土,利用“隼鸟2号”和“冥王号”探测器的样品回收技术即可。但如需要大量“肥料”土壤,则可能要“捕捉”整个小行星。
NASA过去曾提出两种“捕星术”:一是在太空船上安装一个直径约15米的“大袋子”,像网兜捕捉蝴蝶那样兜住小行星,将其运送到月球附近。二是派一艘太空船飞到较大小行星旁,利用机器爪从其身上“掐下”一块带走。
要实现太空农场构想,科学家还必须认真调查小行星土壤中的盐分和重金属含量,以及宇宙射线可能带来的影响。
中村英三等人设想,为避免太空辐射的影响,月球农场可设计成封闭空间,也可利用发光二极管等人造光培育植物。而在建造火星农场时,火星大气中富含的二氧化碳可用于植物不可或缺的光合作用威尼斯澳门人。
杨宇光强调,就像在地球上建立南极科考站一样,在月球或火星上建造永久性的科考基地,对于宇宙探索和了解地球本身都至关重要。由于月球或火星基地一般只有少数科考人员,大多数用于培育植物的土壤可从月球或火星原位获取,经过处理后可适合植物栽培。如果能够原位利用资源,那将是最好的选择。
杨宇光进一步表示,尽管有些小行星的土壤中可能富含非常多的营养成分,但在小行星上采集土壤目前仍面临技术和成本两大挑战。例如,“隼鸟2号”耗资1.5亿美元,采集的样品也只有5.4克。而且,如何克服小行星上的微重力,让探测器更好地降落其上也面临极大的挑战。