重大制造！人类有望在月球上开出第一朵花！

以重庆大学牵头的

科普载荷“月面微生态圈”

将作为于明年飞天的

嫦娥四号的“乘客”之一

抵达人类探测器从未触及的“月球背面”

有望成为世界又一个第一！

那么“月面微型生态圈”究竟是什么呢？

 人类有望在月球上开出第一朵花！ 

      去年，美国在国际空间站培育出了地球以外的第一朵花。而科普载荷“月面微型生态圈”的目标之一，就是力求在一百天内开出人类在月球上的第一朵花。但是实验的难度在于，空间站属于近地轨道，距离地球只有400公里，并且宇航员的存在可以为实验营造一个环境，让植物很舒服地生活。而在月球，需要完完全全为动植物的生存营造一个独立的空间，而且要到达38万公里之外的月球上去，还需要消耗大量的燃料，难度不言而喻。 

 向全球直播植物生长全过程！

      科普载荷“月面微生态圈”还有一个特别之处，它的目标之一是向全球直播。届时将会通过中继星传输具体的资料和数据在信息接收现场直播。通过摄像机拍摄的影像资料，根据需要向全世界传播，展示在月球表面上一个重要的生命现象，就是种子发芽生长开花的过程。通过土豆开花、蚕蛾破茧来揭示光合作用、生态循环、生物学基本原理以及人类对空间环境的认识。

 “月面微型生态圈”是什么？ 

      微型生态圈就是一个迷你的生态系统。生态圈就是要形成一个生态群，然而最典型的生态群就是光合作用。因为资源非常有限，生物的生态系统中有生产者、消费者、分解者，因为月球的复杂性，所以此次没有搭载分解者，只能达到微型循环。 

 它长什么样？可别小瞧这个小罐子！ 

      它是一个圆柱形的罐子，高18厘米，直径16厘米，由铝合金制作，总重量只有3公斤。但是你可别小看它！种子、蚕卵、培养基、制冷片、加热片、照相机以及控制元器件等都装在里面。它的总部件有40多个，如果算上螺丝钉、导线等更是多达100多个。当载荷完全成型时，小小的罐子里将会是密密麻麻的线，将会隔离一部分空间供生物生长。 

- 科普载荷“月面微型生态圈” 初样件 -

 为什么要做这个项目？ 

      到不了的月球背面，十分具有探索价值和意义。这是人类首次在月球表面开展生物学实验，并能够向全球首次展示月球表面生物生长，光合作用等生物学原理，不仅可以激发我国民众的民族自豪感和爱国之情，还能提高环境保护意识和探索宇宙的热情。这个项目对以后人类进入月球的意义在于奠定了人类生存的基础，为今后建月球生态基地提供依据。 

- 重庆大学副校长 深空探测联合研究中心总指挥 刘汉龙 -

 如何实现微型循环？ 

      首先是通过光导管把月球的自然光线引到载荷中，供动植物生长发育需要。再通过光合作用产生氧气，而氧气又恰恰被蚕卵吸收，释放出二氧化碳，二氧化碳再结合光和植物种子构成光合作用再产生氧气，这样就构成了一个微型的生态循环。通过观察低重力、强辐射条件下植物的种子发芽、幼苗生长和开花的全过程，或虫卵孵化、幼虫成长发育、破茧成蝶，验证月球环境下种子的呼吸作用与植物的光合作用。 

- 深空探测联合研究中心总设计师 谢更新 -

从创意到创新到创造

在一次次的实验中

一步步攻坚克难

路在脚下

事在人为

莫畏创新难 

 科普载荷难在何处？ 

      科普载荷主要的几大难点在于：温控、能源、生态系统的构建和未知的情况。一是温度控制，不能过高过低，必须做足保温措施，二是能源难题，罐子需要电，白天是通过太阳能板接收月球的自然光发电，但晚上就需要自身携带的电池来控制温度、传输信号等。三是这个卫星生态系统中的每一个成分都需要精密的计算。由于这是人类首次，所以存在太多的不可知因素。 

- 深空探测联合研究中心主任设计师 张元勋 -

 把重量增加100g？不存在的！ 

      模拟环境外部环境非常复杂。虽然“月面微生态圈”看起来只是一个很小的东西，但是研发起来是非常复杂的。它的总重量只有3公斤，所有的零部件都要做到很小。航天是以克计算的，要做到体积小、密度大，增加100g或者增加200g非常困难。 

 选择什么样的动植物？ 

      拟南芥是一种非常适合太空实验的植物。因为太空实验的时间极短，而它可以在两个月的时间内，完成成长和开花这个过程。而土豆是太空宇航员很好的食物替代品。让土豆开花，不仅仅是一个科学研究，也是为了人类下一步在月球（地外星球）上的生存探索。大家对蚕一定不陌生，而选择蚕卵的原因就是在于对蚕卵的熟悉感，让科普时充满亲切感。另外，让蚕破茧成蝶，是对实验的美好期待，也是对传播民族文化的一种努力。 

 还有他们也为科普载荷献力！ 

      2015年，“月球探测载荷创意征集活动”中，由教育部深空探测联合研究中心组织，由重庆大学牵头创意设计的“月球微型循环生态系统”从257个作品中脱颖而出，并被最终确定为搭载方案。

      随后，重庆大学立即成立了以叶培建院士、钟志华院士和周绪红院士为顾问，刘汉龙副校长为总指挥，谢更新教授为总设计师，并在校内外遴选了机械、控制、环境、生物、材料、能源、光学、通信等多学科交叉研发团队，协同攻关。

      重庆大学有良好的机械、电气、动力等工科基础，周绪红校长高度重视发挥学校在军民融合、创新发展国家战略中的作用，把立足国际前沿、服务国家重大需求和地方经济作为学校开展科学研究的重要内容和使命，把学校为解决我国国防科技重大需求作为重庆大学一流学科和一流大学建设的重要抓手。 

      而重大人的航天梦，更有说不完的故事。

（了解更多故事请点击《厉害了重大 | 明年发射的嫦娥四号将首次把以重庆大学牵头的科普载荷送入月球表面》） 

探索月球

一直是中国航天梦想之一

从月球表面到月球背面

因为有航天人的努力

梦想不仅仅只是梦想

创新正当其时

圆梦适得其势

航天之路生生不息

中国将不断书写探月新篇章

助力航天事业

重大人一直在路上 

文字 / 罗艺

图片 / 张殊

指导 / 张婧

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