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移民火星,我们吃什么

时间:2024-05-09

北言

民以食为天。移民火星,我们吃什么?这真是一个天大的问题。不做好这个准备,移民火星是很难实现的——毕竟,不能让我们的探测人员饿著肚子待在火星上吧。

2020年7月30日,美国宇航局的“毅力”号漫游者出发前往火星上的耶泽洛(Jezero Crater)区域。这是一个小行星撞击形成的45千米宽、近500米深的陨石坑,里面有很多岩石,可以很好地研究火星土壤的特点。“毅力”号在这一片最肥沃的土地上展开科考,收集储存岩石和土壤样本,并将它们送返地球进行分析。

可是,这一工作至少长达数年,怎么办?科学家是不会坐以待毙的,他们已经开始行动,使用模拟的火星土壤进行种植,这些“外星蔬菜”不负众望,不仅让科学家免于饿肚子,也让科幻迷大饱眼福。

美味的“火星番茄”

豌豆泥、土豆、黑麦面包、荨麻汤和胡萝卜冰糕,谁能想到,这些美味的食物都是从外星土壤里种出来的呢?荷兰植物生态学家维格·韦姆林克和客人们的晚餐让全世界都羡慕不已,因为这是他们在模拟的火星土壤(把地球上的火山岩碎石颗粒分为不同的大小,并按与火星土壤相同的比例进行混合)上种出来的,味道真是不错,“火星番茄”甚至比“地球番茄”还要甘甜。

维格·韦姆林克团队后来还作出一个决定,要将富含氮的人类尿液添加到“火星土壤”中,在土壤中添加细菌,用来吸收、固定火星大气中更多的氮,并吸食土壤中存在的有毒的高氯酸盐。为什么呢?火星的大气层比地球大气层稀薄很多,二氧化碳浓度很低,加上植株体内的氮很少,不能很好地进行光合作用,再加上宇宙辐射,让微生物的生长环境异常艰难,难以从死去的植物中回收营养物,这都极大地影响到植物的生长。还有,火星土壤中有镉、汞和铁这样一些有毒重金属,而且强烈的太阳辐射会将土壤中的氯化合物转变为有毒的高氯酸盐。如果进入到人体,可能会导致甲状腺功能减退,从而阻止代谢调节激素的释放。

脱颖而出的羽衣甘蓝

美国维拉诺瓦大学的“红拇指”项目也举世瞩目,研究人员用美国加州莫哈韦沙漠中的岩石模拟出“火星土壤”,并添加了蚯蚓,让死去的有机物质释放出更多氮。他们种植了西红柿、大蒜、菠菜、罗勒、羽衣甘蓝、生菜、芝麻菜、洋葱、萝卜、大麦和啤酒花等。

结果显示,耐寒的羽衣甘蓝长得最茂盛,比在地球土壤中还要好。这又是为什么?第一,火星不仅本身的倾斜度很大,而且绕太阳的轨道高度呈椭圆、季节性变化非常明显。第二,火星距离太阳比地球距离太阳远约7000万千米,阳光只有地球的43%,平均温度在——60℃左右,昼夜温差极大,整体温度偏低,羽衣甘蓝喜欢的就是这样的环境。

研究人员随后也制订了一个新的计划,大豆、玉米分别与藜草混种。因为他们发现,如果单一栽培,土壤中的营养物质会随着植物生长被逐渐消耗甚至枯竭,一定要更换种植别的作物,或者在同一种植区引入次生物种,保护好土壤中的氮,让土壤变得肥沃,这一点至关重要。

让探索一直继续下去

科学家们的尝试从来都不会停止。他们又考虑了无土栽培技术——将植物悬浮在空中,并在根部喷洒营养雾,还有水培技术——将植物根浸入营养液中,用来在国际空间站上种植生菜,取得了很大成功。当然,科学家们还是最青睐土豆。和生菜相比,它们的热量更高,但是土豆们似乎一直不够配合,它们更喜欢松散的土壤,由于“火星土壤”被浇水后变得厚重又不透气,结果,土豆竟“窒息而亡”。看来,如何让火星上可吃的植物更多,还任重而道远呀!

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