去年12月，在探討移居月球方法的國際會(huì )議上，日本岡山大學(xué)特聘教授中村英三提出的月球農場(chǎng)構想備受關(guān)注。

　　《日本經(jīng)濟新聞》在近日的報道中指出，要在太空中建立長(cháng)期基地，食物不可或缺，太空農場(chǎng)或是一種解決辦法。以太空中漂浮的無(wú)數小行星上的土壤當“肥料”，在星球上建農場(chǎng)是可能的。

　　國際宇航聯(lián)空間運輸委員會(huì )副主席楊宇光對科技日報記者表示：“利用小行星上可能富含營(yíng)養的土壤建造太空農場(chǎng)，這是一個(gè)很有趣的想法，但面臨技術(shù)和成本兩方面的難題。”

　　小行星土壤做“肥料”

　　俗話(huà)說(shuō)，春種一粒粟，秋收萬(wàn)顆子。但并非僅向月球和火星的砂土中撒種，植物就能茁壯成長(cháng)。楊宇光說(shuō)：“植物生長(cháng)離不開(kāi)水、碳和其他養分等成分。”

　　中村英三認為，月球砂土比地球土壤所含的水、碳和其他養分要少，植物栽培和生物生存都很困難。美國佛羅里達大學(xué)曾進(jìn)行過(guò)測試，在月球砂土中栽培擬南芥，盡管種子發(fā)芽了，但過(guò)了數周便長(cháng)勢不良。

　　至于火星，楊宇光介紹說(shuō)：美國國家航空航天局（NASA）此前稱(chēng)，其火星勘測軌道飛行器在火星土壤中發(fā)現了高氯酸鹽。而高氯酸鹽可謂是“植物殺手”，會(huì )降低植物葉片中葉綠素的含量，還會(huì )降低植物根系的氧化能力，讓植物無(wú)法吸收足夠的營(yíng)養。

　　但小行星上的土壤或可被改良為“肥料”。據日本《朝日新聞》網(wǎng)站報道，2020年“隼鳥(niǎo)2號”探測器將小行星“龍宮”的砂土樣品帶回地球。分析顯示其中氫、碳和有機物的占比高于地球土壤中的占比。中村英三團隊利用模擬“龍宮”砂土成分的土壤和水，成功栽培了芝麻菜和水菜。

　　找出合適的小行星

　　不同種類(lèi)的小行星砂土所含成分不同，科學(xué)家必須找出能提供“肥料”的小行星，但太空中小行星的數量太多了。NASA的統計數據顯示，目前科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現的小行星約有130萬(wàn)個(gè)，其中靠近地球和月球的天體超過(guò)3.2萬(wàn)個(gè)。隨著(zhù)觀(guān)測技術(shù)的進(jìn)步，未來(lái)會(huì )有更多小行星闖入人們的視野。但是，含有像“龍宮”那樣土壤成分的、已被詳細查明的小行星數量不足20個(gè)。

　　英國《新科學(xué)家》雜志的報道指出，已知碳質(zhì)或“C型”小行星上富含有機化合物。新西蘭林肯大學(xué)的邁克爾·毛特納直接用來(lái)自“C型”小行星的材料種植出了可食用的植物。毛特納指出，這些小行星的隕石墜落到地球上，他只是把隕石磨碎，然后加水，種在其中的植物就能生長(cháng)了。

　　那么，如何將小行星上的砂土或其他營(yíng)養物質(zhì)搬運到月球或者火星上呢？如果只需一些較少數量的砂土，利用“隼鳥(niǎo)2號”和“冥王號”探測器的樣品回收技術(shù)即可。但如需要大量“肥料”土壤，則可能要“捕捉”整個(gè)小行星。

　　NASA過(guò)去曾提出兩種“捕星術(shù)”：一是在太空船上安裝一個(gè)直徑約15米的“大袋子”，像網(wǎng)兜捕捉蝴蝶那樣兜住小行星，將其運送到月球附近。二是派一艘太空船飛到較大小行星旁，利用機器爪從其身上“掐下”一塊帶走。

　　面臨極大不確定性

　　要實(shí)現太空農場(chǎng)構想，科學(xué)家還必須認真調查小行星土壤中的鹽分和重金屬含量，以及宇宙射線(xiàn)可能帶來(lái)的影響。

　　中村英三等人設想，為避免太空輻射的影響，月球農場(chǎng)可設計成封閉空間，也可利用發(fā)光二極管等人造光培育植物。而在建造火星農場(chǎng)時(shí)，火星大氣中富含的二氧化碳可用于植物不可或缺的光合作用。

　　楊宇光強調，就像在地球上建立南極科考站一樣，在月球或火星上建造永久性的科考基地，對于宇宙探索和了解地球本身都至關(guān)重要。由于月球或火星基地一般只有少數科考人員，大多數用于培育植物的土壤可從月球或火星原位獲取，經(jīng)過(guò)處理后可適合植物栽培。如果能夠原位利用資源，那將是最好的選擇。

　　楊宇光進(jìn)一步表示，盡管有些小行星的土壤中可能富含非常多的營(yíng)養成分，但在小行星上采集土壤目前仍面臨技術(shù)和成本兩大挑戰。例如，“隼鳥(niǎo)2號”耗資1.5億美元，采集的樣品也只有5.4克。而且，如何克服小行星上的微重力，讓探測器更好地降落其上也面臨極大的挑戰。

　　說(shuō)起成本，楊宇光說(shuō)：“即便人類(lèi)的運載火箭運輸成本能夠成百倍降低，小行星與月球或火星之間的物資運輸依然復雜且昂貴。與從地球直接運送相比，從小行星獲取這些組分在成本上是否合算，具有極大的不確定性。”（記者 劉霞）