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嫦娥4号科普负载实验成长箱。受访者提供了照片。
第二立场
第一朵在月球表面开花的花可能不是人类登上月球的梦想。由教育部深度空探索联合研究中心组织，重庆大学牵头的科普有效载荷“月球微生态圈”将成为嫦娥四号2018年登陆月球表面进行首次人类月球生物实验的“乘客”之一，该实验将在全球直播。
仅重3公斤的“干焖”罐头
“月亮微生态球”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，净体积约0.8升，总重量3公斤。虽然罐子很小，但里面可以装下“整个世界”。
重庆大学深度空探测中心副主任、重庆大学高级技术研究所所长谢更新教授表示，嫦娥四号登月“罐”内将装有土豆和拟南芥两种植物的种子和蚕卵，以及植物和动物生长所需的土壤、养分、空气体、记录植物和动物生长的微型摄像机和照相机、调节温度空和提供能量的电池等元素。
在这个罐子里，土豆和拟南芥将通过光导管吸收月球表面的自然光进行光合作用，释放氧气给“消费者”——生态圈中的蚕卵，然后蚕卵将排放二氧化碳和生活垃圾提供植物种子，小生态圈将在循环开始时形成。
虽然这个小罐子只有3公斤重，但它包含40个部分，花费超过1000万元。它汇集了机械、控制、环境、生物、材料、能源、光学、通信和其他学科的研发团队的智慧，并创造了各种新技术。
三名乘客被选中数千次
去年，美国宇航员斯科特·凯利在美国国家航空航天局的0+站培育了一朵百年菊花，成为站外第一朵开放的花。这一次，月亮上的花将是土豆或拟南芥花。你为什么选择土豆、拟南芥和蚕这三个地球“乘客”去月球？
"这是成千上万次筛选的结果。"谢更新解释说，由于“罐子”中的资源有限，要求罐子中的动物和植物不要占据太多空。动植物能够登陆月球的第一个条件是“小”。第二，由于月球上没有大气传热，昼夜温差大，舱内温度控制在30℃至-60℃，而“罐”内温度控制在最低-10℃，因此要求动植物能耐高温、抗冻、抗辐射和抗干扰。
谢更新说，土豆是人们熟悉的食物，在未来很可能成为人们的主食。这次选择的马铃薯是一种特殊培育的“小”品种。拟南芥的花期很短，从发芽到开花只需要一个月。这是一个很好的实验模型植物，所以它被赋予了在月球上开放第一朵花的任务。
蚕卵将在生态圈中完成卵孵化、幼虫生长发育和破茧成蝶的整个生命周期。选择蚕的一个重要原因是它承载了中国的传统文化。
月球上光合作用的验证
"这个实验的主要目的是观察月球上的光合作用，并将科学传播给人类。"谢更新介绍说，通过“月球微生态圈”观察了植物在低重力和强辐射条件下的种子萌发、幼苗生长和开花的全过程，或卵孵化、幼虫生长和发育、破茧和蝴蝶形成的全过程，以验证月球环境下植物的种子呼吸和光合作用。
与地球不同，月球一周旋转一次需要28天。在月球上的一天相当于在地球上的14天，那时这些动物和植物将在月球上度过14天，然后进入14个夜晚。
“我们将通过光导管从月球表面引入自然光，实现对月球表面资源的就地利用，使动植物能够完全接受月球的光环境。”谢更新说，人造光以前曾被认为是模拟地球上的光环境，但利用月球自身的光对实验来说意义更大。如果动植物能适应月球的光线生长，那么人类就能在月球上建立基地并进行长期的科学研究，这对未来人类在外星星球上的生存具有重要意义。
谢更新说，“罐子”里的温度将保持在-10℃到30℃之间，土豆、拟南芥和蚕将在里面实现微生态循环。谢更新说，他们预计时间为3 28天，希望能成功地在月球上开花。
技术难点在于温度控制。
嫦娥4号到达的月球背面离地球38万公里。月球环境真的是空，白天温度可达100摄氏度以上，晚上可达零下100摄氏度以上，加上微重力、强太阳辐射、高能粒子撞击等。，这给实验带来了很大的困难。
“科普负载月球微生态系统的难点在于温度控制和能源供应。”谢更新说，由于“坦克”不会由太空坦克提供动力，他们需要解决自己的能源问题。为了保持“罐子”内的温度不变，他们穿上“月亮微生态圈”的隔热服，并安装了一个空的调节装置。然而，这种空音不是常见的空音，而是重庆大学基于其在建筑温度控制方面的优势而开发的一种新型空音。使用太阳能电池可以控制温度，并确保一些耗能设备的运行，如微生态环和相机。
谢更新说，从发射准备到登月飞行大约需要两个月的时间。为了让植物和动物在不在途中的时候开始生长，他们进行了大量的相关实验，以确保植物和动物在旅途中睡觉，在到达月球时醒来。他说，发射后，没有人为的遥控操作可以进行，只有观察可以通过相机和传感器进行。那时，他们将通过视频观察动物和植物的生长过程，使用传感器检测内部温度，并向世界广播。
据了解，这项科普有效载荷已经测试了两年多，预计将于今年9月完成，并于明年年底发射。除重庆大学外，湖南大学、北京航空航天大学和中国航天科技集团等高校和企业也参与其中，涉及机械、控制、环境、生物、光学和能源等多学科的研发团队，其中许多将在未来用于民用。(李勇冯京)
