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來(lái)自月球的照片生物科普試驗(yàn)載荷傳回的照片顯示，棉花的種子有發(fā)芽的跡象。新華社發(fā)

人類首次在月面的生物生長(zhǎng)培育試驗(yàn)成功，棉花種子成為人類在月球上種植出的第一株植物嫩芽。1月15日，重慶大學(xué)在重慶舉辦嫦娥四號(hào)生物科普試驗(yàn)載荷新聞發(fā)布會(huì)，對(duì)外正式公布這一消息。

棉花種子在月球上發(fā)出首株嫩芽

“該載荷是人類首次在月球上開(kāi)展生物試驗(yàn)。”重慶大學(xué)副校長(zhǎng)、科普載荷項(xiàng)目總指揮劉漢龍介紹。

生物科普試驗(yàn)載荷罐是一個(gè)高度密封的圓柱形抗壓容器，由高性能鋁合金加工并進(jìn)行了防腐處理制成。“罐子”直徑173毫米，高198.3毫米，由結(jié)構(gòu)模塊、熱控模塊、控制模塊、導(dǎo)光模塊、生物模塊等組成，載荷內(nèi)搭載馬鈴薯、擬南芥、油菜、棉花、果蠅、酵母6種生物，還有18毫升水，以及土壤、空氣、熱控和兩個(gè)記錄生物生長(zhǎng)狀態(tài)的相機(jī)。載荷罐總重量為2.608公斤，生物生長(zhǎng)空間為1升左右。

載荷罐在登陸月球后第一天1月3日23時(shí)18分加電開(kāi)機(jī)，開(kāi)始進(jìn)入生物月面生長(zhǎng)發(fā)育模式。

1月12日20時(shí)，隨嫦娥四號(hào)登陸月球背面的生物科普試驗(yàn)載荷罐傳回最后一張?jiān)囼?yàn)照片，顯示罐內(nèi)生長(zhǎng)出的棉花種子嫩芽長(zhǎng)勢(shì)良好。

1月12日20時(shí)03分34秒地面發(fā)送了生物科普試驗(yàn)載荷斷電指令，載荷正常關(guān)機(jī)。生物科普試驗(yàn)載荷內(nèi)部在月夜溫度為-52℃的情況下，所攜帶的6種生物將結(jié)束本次科普試驗(yàn)使命，處于冷凍狀態(tài)。

“從開(kāi)機(jī)至斷電，生物科普試驗(yàn)載荷在軌工作狀態(tài)良好，累計(jì)工作時(shí)間長(zhǎng)達(dá)212.75小時(shí)，順利實(shí)現(xiàn)了種子發(fā)芽，達(dá)到了設(shè)計(jì)指標(biāo)，部分指標(biāo)超過(guò)預(yù)期。”教育部深空探測(cè)聯(lián)合研究中心副主任、生物科普試驗(yàn)載荷總設(shè)計(jì)師、重慶大學(xué)先進(jìn)技術(shù)研究院院長(zhǎng)謝更新表示，這表明在經(jīng)歷月球高真空、寬溫差、強(qiáng)輻射等嚴(yán)峻環(huán)境考驗(yàn)后，人類在月球上種植出了第一株植物嫩芽，實(shí)現(xiàn)了人類首次月面的生物生長(zhǎng)培育試驗(yàn)。

突破五大難題實(shí)現(xiàn)首次生物試驗(yàn)

“搭載的6種生物看似簡(jiǎn)單，卻是我們數(shù)百次試驗(yàn)選擇的結(jié)果。”謝更新介紹，由于月球表面低重力、強(qiáng)輻射、高溫差等極端條件限制，需要參選的動(dòng)植物具有耐高溫、耐凍、抗輻射、抗干擾的特點(diǎn)，從生物多樣性上考慮，他們選取了各具代表性的生物。

最終試驗(yàn)顯示，耐高溫的棉花種子實(shí)現(xiàn)了發(fā)芽，其余耐低溫的種子則未能發(fā)芽。

此次試驗(yàn)突破了生物休眠、“旅途”顛簸、放水控制、密封控制、月面采光五大難題。謝更新介紹，針對(duì)長(zhǎng)期-57℃低溫微弱漏氣現(xiàn)象，通過(guò)結(jié)構(gòu)分析、密封材料性能優(yōu)化等多種方法予以解決;為了使科普載荷能夠在-60℃到-80℃的溫度范圍內(nèi)保持穩(wěn)定的適宜生物生存的溫度，通過(guò)20多次熱方案設(shè)計(jì)及優(yōu)化，最終確定了由半導(dǎo)體制冷器、電加熱器、散熱片及隔熱措施相結(jié)合的方式，實(shí)現(xiàn)科普載荷內(nèi)部智能化溫度控制。

為了解月球上光合作用情況，通過(guò)在罐上開(kāi)孔用光導(dǎo)管引入日光的方式，讓罐內(nèi)的生物接受照射。并通過(guò)多次試驗(yàn)，對(duì)導(dǎo)管的方位和角度進(jìn)行了特別的設(shè)計(jì)，避免了月塵對(duì)光導(dǎo)管的封堵。

對(duì)于放水時(shí)間的把控，項(xiàng)目設(shè)計(jì)水倉(cāng)室攜帶了一個(gè)裝有18毫升生物專用水的水袋和電磁泵，并對(duì)水管口用新型溶劑封口，確保在月球上才會(huì)讓水釋放到生物艙表面，為生物生長(zhǎng)提供水分。

謝更新說(shuō)，此次試驗(yàn)?zāi)玫搅舜罅空滟F的第一手?jǐn)?shù)據(jù)，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)通過(guò)研究生物在月球低重力、強(qiáng)輻射、自然光照條件下動(dòng)植物的生長(zhǎng)發(fā)育狀態(tài)，為人類今后建立月球基地提供研究基礎(chǔ)和經(jīng)驗(yàn)。下一步，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)進(jìn)行研究探索。

劉漢龍表示，科普是本次載荷項(xiàng)目最重要的使命，希望通過(guò)生物科普試驗(yàn)載荷的實(shí)施，宣傳我國(guó)探月工程成果，激發(fā)人們對(duì)宇宙探索和科學(xué)研究的興趣，提高人們的環(huán)境保護(hù)意識(shí)。(記者 雍 黎)