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下一站月亮:科學家首次在月球土壤中種出植物,太空園藝不是夢

科學家首次發現從阿波羅計畫帶回的下站月球土壤竟然可以種出植物。此前,月亮園藝研究人員一直不知道土質極差的科學月球土壤中,植物是家首否會發芽、更別說能不能被用來種植食物。次月

佛羅里達大學太空生物學家,球土也是壤中這次實驗的研究員保羅(Anna-Lisa Paul)向《Wired》說道「我們見證了人類史上、太陽系史上,種出植物第一顆能夠生長於月球物質中的太空種子。」

多年來研究團隊一直試圖取得阿波羅任務中,不夢由阿姆斯壯(Neil Armstrong)等6位太空人從月壤(lunar regolith)帶回的下站泥土。月壤是月亮園藝由小行星與彗星撞擊月球過程所產生的破碎、細顆粒岩屑,科學年輕地區的家首厚度約2公尺,古老地區則可達20公尺。次月

直到去(2021)年NASA才批准保羅的要求,允許他的團隊在數十億年來皆沒有生命產生的月球土壤中種植微型植物。

實驗中,研究者將阿拉伯芥(Arabidopsis thaliana)這種小型植物種植於土壤中,最終成功發芽。一開始這些植物生長快速,不幸的是一週後速度卻逐漸趨緩,低於其他對照組。

研究團隊將原因歸咎於月壤中的砂粒太過乾燥、鋒利,成分除了含有地球上未曾發現的礦物質和離子,也沒有任何有機物。此外,它們的根部也因嚴重的壓力反應,變得更加彎曲、打結,歷經數個月後都發育不良。

科學家也特別指出月球上的土壤若暴露於宇宙輻射或太陽風的時間越長,植物的生長情況就會越差。這次研究中帶回的土壤是來自較古老的寧靜海表地區,該地暴露於前述兩個情況的時間長達數十億年,是最不利於植物生長的。

此外,研究團隊也對植物進行了基因測試,以找出植物用來適應環境的代謝模式。他們發現即使看起來健康的幼苗也有基因活性,代表阿拉伯芥雖然被過多的金屬或鹽分包圍,卻還是努力的運作讓自己變得更加健康。

儘管仍有生長緩慢、發育不良等情形,科學家還是對「月球園藝」保持樂觀態度。「人類位於乾燥以及鹽分較高地區種植植物的經驗已經越來越多,我毫不懷疑未來我們將學會如何在月球上做同樣的事。」本次研究的合著者費爾(Robert Ferl)說道。

這次的實驗表明未來十幾年內,前往月球的太空人能夠種植溫室作物且自給自足部分食物,並非毫無可能性。

對此,NASA表示進行這類型實驗的時機終於成熟,目前阿波羅的繼任者阿提米絲計劃(Artemis program)現在正在加速推進,他們希望近幾年內可再度將太空人送上月球。

科學家則認為最理想的情況是未來執行任務時,太空人可以直接利用月球上的土壤種植植物,而非建立無土壤,僅以水源輸送養分的水耕栽培系統。

NASA太空生物學家巴塔查里亞(Sharmila Bhattacharya)向《美聯社》表示,任何東西的生長都意味著我們站上了一個真正的起跑點,就看未來要如何優化與改進。

無論如何,這次的研究發現對於保羅的研究團隊、太空農業或者至少是太空園藝,都將成為未來的一部份,「當我們離開地球時,植物將跟隨我們前行」保羅說道。

新聞來源

  • Researchers Grew Tiny Plants in Moon Dirt Collected Decades Ago(Wired)
  • Scientists grow plants in lunar dirt, next stop moon(The Associated Press)
  • 月球地質(維基百科)

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核稿編輯:楊士範


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