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美国宇航局科学家在月球上与自家种植的萝卜进行研究

当其他人已经完善了酵母发泡剂或在大流行期间搅拌出巧克力曲奇时,美国宇航局的科学家马克斯·科尔曼却在他的厨房里苦干着盛满小萝卜的容器——所有这些都是以科学的名义进行的。

为什么萝卜?

“它们以前曾在太空中使用过,而且它们发芽非常、非常快,”科尔曼说。

此前,其他研究人员曾将萝卜送到国际空间站,现在,科尔曼和他的同事们希望能够帮助宇航员最终在月球表面种植他们自己的食物。

这个13人的团队正试图从物理和化学上模拟地球上的月球表面土壤,或表层土,包括水在月球土壤颗粒间被吸收的速度,颗粒的大小,以及矿物质的理想比例等细节。

视频会议播下了这种种子

科尔曼和他的团队在南加州的NASA喷气推进实验室花了一年多的时间做他们的研究,并准备开始动手测试可能最终在月球上使用的传感器。为了应对冠状病毒,强制远程办公中断了这些计划。

后来,在4月的某一天,科尔曼在家开视频团队会议,会上他萌生了一个做一个萝卜实验室的想法。他们在讨论如何在假设的情况下,尝试种植一些没有营养的萝卜和一些只有少量营养的萝卜。

"我们不要把它理论化;我们为什么不去做呢?”这是科尔曼的战斗口号。虚拟会议还没结束,他就在网上买了一批萝卜种子,准备送到家里。随后的一次视频会议又引发了一次冲动购买。“视频聊天显然刺激了我,”科尔曼开玩笑说。这一次,它是沙漠的沙子,经常出售作为顶层,使室内盆栽植物看起来漂亮。

带着萝卜种子和沙漠的沙子,科尔曼已经准备好开始严肃的工作了。

“我们试图向宇航员展示,他们可以利用园艺在月球上种植自己的食物,”他解释说。“我们想朝这个方向迈出一小步,证明月球土壤中含有可以作为植物养分的物质。这包括获得正确的化学元素,让植物产生叶绿素和生长细胞壁。”

因为月球每个月绕地球公转时都是面朝地球的,所以它基本上是每个月绕地轴自转一次。根据月球时间(月球上的一天相当于地球上的28天,白天的14天),快速发芽的小萝卜很有可能获得相对较快的实验结果。从月球的黎明开始,在月球的一天内完成实验是可能的。

在家庭厨房里研究一下

科尔曼开始了他的第一个萝卜实验,他把纸巾切成小正方形,加水,把它们塞进一个容器里,然后在半英寸深的地方放入三颗萝卜籽。只有一只发芽了——显然是那只不知怎么获得了足够氧气来发芽的。沙子一到,科尔曼就扔掉了纸巾,开始用一个四格的熟食盒。

他在四个部分放了不同数量的水。结果是:水分最少的那部分的萝卜首先发芽,而且最好发芽。他说,这很有趣,因为“我们想看看水分少到什么程度就能发芽。”科尔曼补充说:“这立即对我们如何在月球上使用水和月球土壤进行实验产生了影响。”他认为这是研究中偶然发现的一个例子。

科尔曼还在厨房里找筷子,在土壤表面挖洞,把每粒种子都放进去。有一次,他添加了厨房计数器的“电极”来测量沙漠中的水分水平和跟踪沙漠中的蒸发情况:他将铝箔折叠四五次,做成一条条,然后用他的电池测试仪来测量水中的电阻。

该团队的研究目标是就地利用生物资源,解决从哪里获得食物的挑战,而不是如何获得水和氧气。科尔曼解释说,对于未来的宇航员来说,“你能用的东西越多,效率就越高,因为你不用带那么多东西。”他们的具体工作是开发一个小型的商业月球飞船的有效载荷,如果被选中,将通过美国宇航局的商业月球有效载荷服务(CLPS)计划交付到月球表面。该小组计划在大小、质量、功率需求和通信需求方面将该实验发展为CLPS航天器的合适有效载荷。

通过登上月球,萝卜实验将补充前人在空间站微重力条件下测试的植物。例如,目前飞行中的蔬菜生产系统(Veggie)以种植在特制土壤中的植物为特色,其最终目标是为空间站宇航员提供食物。

“我们无法在地球上用完美的月球土壤进行适当的测试,但我们正在尽我们所能。”然后我们想证明它确实在月球上工作,”科尔曼说。

首席研究员Pamela E. Clark领导着JPL的萝卜研究小组,小组成员包括发起该项目的John Elliott和与Coleman一起进行测量的Gerald Voecks。他们一起设计了潜在的月球实验和有效载荷,将月球土壤放入一个小室,在那里加入水和空气,试图种植萝卜。喷气推进实验室的人/机器人和新兴能力办公室正在资助目前的工作。

越来越多的年轻人

科尔曼在英国用智能手机记录下了萝卜发芽的过程,并和7岁的孙女莉莉贝特分享了这个过程。他甚至为她又买了一颗萝卜籽。她对祖父的回应?“我可以种萝卜吃,也可以种萝卜像你这样。”

科尔曼说,如果月球有效载荷的概念有一天能够实现,利力贝特和其他孩子可能会跟随这项任务。该团队计划安装一个小型、简单的照相机,并提供图像和其他数据,这样,就像他设想的那样,“地球上的孩子们可以看到萝卜在月球上生长。”

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