在月球表面开出第一朵花，人类移居月球也许不是梦。由教育部深空探测联合研究中心组织，重庆大学牵头的科普载荷“月面微型生态圈”，将作为嫦娥四号的“乘客”之一，于2018年登陆月球表面，进行人类首次月面生物实验，届时将向全球进行直播。
　　仅重3公斤的“乾坤”罐
“月面微型生态圈”是一个由特殊铝合金材料制成的圆柱形“罐子”，高18厘米，直径16厘米，净容积约0.8升。罐子虽然不大，但在这个“罐子”里，将被放入土豆和拟南芥两种植物的种子和蚕卵，以及土壤、养分、空气等动植物生长需要的元素，还有记录动植物生长的微型摄像机和照相机、调节温度的空调、提供能源的电池等。
　　罐子里的土豆和拟南芥会通过光导管吸收月球表面的自然光进行光合作用，释放氧气供生态圈里的“消费者”——蚕卵，然后蚕卵排出二氧化碳和生活垃圾提供给植物种子，循环往复，小生态圈就初现形态了。
上千次筛选出的三位“乘客”
　　为什么会选择这三位地球“乘客”到月球呢？
　　“这是我们经过上千次筛选的结果。”深空探测中心副主任、重庆大学先进技术研究院院长谢更新解释，因为“罐子”里资源有限，就要求里面的动植物不能占用过多空间。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℃，“罐子”内温度控制在最低-10℃，因此还要动植物能耐高温、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，因此把承担在月球开出第一朵花的任务交给了它。而蚕卵将在生态圈中完成虫卵孵化、幼虫生长发育和破茧成蝶的完整生命周期。选择蚕，是因为它承载了中国的传统文化。
　　验证月球上的光合作用
　　“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，或虫卵孵化、幼虫成长发育、破茧成蝶，验证月球环境下种子的呼吸作用和植物的光合作用。
　　与地球不同的是，月球自转一周需要28天。月球上的一个白天相当于地球的14天，届时这些动植物将在月球上连续度过14个白天再进入14个黑夜。
　　“我们会通过光导管引进月球表面自然光线，实现月面原位资源利用，让动植物完全接受月球的光照环境。”谢更新称，如果动植物能够适应月球光照进行生长，那么以后人类就可以在月球建设基地，开展长时间的科研工作。
　　谢更新称，“罐子”里的温度会保持在-10℃至30℃之间，土豆、拟南芥和蚕将在里面实现微型生态循环。他们希望3个28天后，能够在月球顺利开出第一朵花。
　　技术难点在于温度控制
　　此次嫦娥四号所抵达的月球背面距地球38万公里。月球环境真空，白天温度能达到100多摄氏度，夜晚零下100多摄氏度，加上微重力、太阳辐射强、高能粒子冲击等，给实验带来不小的困难。
　　“科普载荷月面微生态圈的难点在于温度的控制和能源的供给。”谢更新介绍，太空舱不会给“罐子”供电，为了让“罐子”里温度恒定，他们给“月面微生态圈”穿上保温服并装上了由重庆大学研制出的新型空调。利用太阳能电池就能进行温度控制，保证微型生态圈以及照相机等一些耗电器材的工作。
　　谢更新介绍，从发射准备到飞行登月，中间大约会有两个月时间。为了让动植物不在途中就开始生长，他们进行了大量相关试验，以保证动植物在旅途中沉睡，到达月球后再被唤醒。他说，发射后不能人为遥控操作，只能通过摄像头和传感器进行观测。届时，他们将通过视频观测动植物的生长过程，用传感器检测里面的温度，向全球直播。
（摘自《科技日报》 林露 迎春/文 2017年6月22日）