文/臨(lin) 染

要說最近我國在航天領域的大事，莫過於(yu) 嫦娥五號返回器帶著“月球土特產(chan) ”返回地球，這也是人類時隔44年再次從(cong) 月球帶回月壤。於(yu) 是廣大吃貨群眾(zhong) 就有人問：“月壤能幹啥？能種菜嗎？”在央視新聞的報道中，這個(ge) 問題有了令人悲傷(shang) 的“官宣”——不能種菜。

不能種菜的原因主要是因為(wei) 月壤的表麵形態幾乎完全是由撞擊作用塑造的，大塊的基岩在小天體(ti) 的撞擊之下被不斷地打碎、混合、翻動，最終在月球表麵形成了細膩的沙土層，看起來像一層細細的水泥，平均的粒徑約為(wei) 100微米。同時，月壤不含任何有機養(yang) 分，而且非常幹燥，種菜這事兒(er) 自然是沒指望了。但對“種菜”頗有執念網友卻仍不死心——這球不能咱就換個(ge) 球！要不咱們(men) 再去去火星上搞幾斤土回來研究研究？你別說，還真有這種可能。據新華視點報道，我國首次火星探測任務“天問一號”正在奔赴火星的征程上，火星取樣返回正是此次火星探測的任務之一。也就是說，火星土壤也安排上了！

那麽(me) 究竟火星土壤能不能種菜呢？或許我們(men) 可以在“天問一號”回家之前，展開一點兒(er) 小小的推測！

說起火星上種菜，很多人都會(hui) 想起一部電影——《火星救援》。在寸草不生的火星表麵上，落難的男主角在火星上成功種起了土豆，來喂飽自己。但電影畢竟隻是電影，我們(men) 從(cong) 科學的合理性上來看，之所以各國科學家都對火星上種菜抱有興(xing) 趣，主要基於(yu) 以下三點：

1）火星大氣中95%都是二氧化碳；

2）火星有光照；

3）火星有土壤。

第一條二氧化碳的含量確實很讓人興(xing) 奮，因為(wei) 一看到二氧化碳就讓人想到了植物的光合作用。但二氧化碳倒是夠多了，可植物也需要氧氣：有光照的時候，植物吸收二氧化碳排出氧氣——也就是大家熟知的光合作用；但是在晚上沒光照的時候，植物就是吸收氧氣排出二氧化碳了——這是細胞的正常的呼吸。也就是說，雖然在總量上看，通常植物是吸收二氧化碳而排出氧氣，但植物細胞也是時時刻刻都需要氧氣的，完全不需要氧氣的生物通常都是低等的厭氧微生物，而他們(men) 顯然不符合我們(men) 對“菜”的要求。在火星大氣內(nei) ，氧氣比例不足1%，所以植物是很難生存的。

第二個(ge) 則是光照。火星的軌道半徑平均2.28億(yi) 千米，而地球的軌道半徑是1.5億(yi) 千米,火星的軌道半徑大約是地球的1.5倍，按照平方反比率，得出火星的太陽強度是地球的0.4328倍，即大約是二分之一。光照不足，同時也導致溫度不足。因此，大多數植物是很難生長的。

第三個(ge) 土壤問題我們(men) 可以參考美國科學家做的實驗。他們(men) 選取了兩(liang) 種植物——生菜和阿拉伯草，準備了三種土壤——夏威夷、南加州的莫哈韋沙漠（因為(wei) 這兩(liang) 個(ge) 地方的土壤和火星土壤看起來很像）和模擬火星土壤。實驗結果是這樣的：在保證光照、溫度、澆水和施肥的條件下，植物在頭兩(liang) 種土壤裏生活得很好，但在模擬火星土壤中，連種子發芽都沒能實現。原因是模擬火星土壤的PH值太高，高達9.5，而地球土壤PH值通常在7附近，說白了火星土壤屬於(yu) 重度鹽堿地。且火星土壤中還含有大量的高氯酸鈣，含量能高達3%。對地球植物來說，這是一種有毒物質。

不過有人說了，這些問題都是可以解決(jue) 的，畢竟我們(men) 還是不能太樂(le) 觀，不能指望能直接在火星上種菜，咱們(men) 肯定是種“大棚蔬菜”的。那麽(me) ，我們(men) 就來一個(ge) 一個(ge) 解決(jue) 問題。

首先，是缺少氧氣。由於(yu) 我們(men) 已經在火星發現了液態水的存在，那麽(me) 不難想到我們(men) 最開始可以利用電解水製造所需的氧氣。

其次，是溫度和光照問題。我們(men) 需要一個(ge) 人工太陽，利用人工太陽光促進豆類植物和藍藻的光合作用，而且它們(men) 也會(hui) 吸收火星空氣中的二氧化碳或利用水中的二氧化碳，製造更多的氧氣。在同時，火星上運作的設備也可利用人工太陽進行能源供給，因為(wei) 人工太陽的能源產(chan) 生的本質就如同太陽一樣，利用核聚變來產(chan) 生能源，所以其產(chan) 生的汙染相對小很多並且產(chan) 生的能源相對清潔，不需要擔心核聚變帶來的汙染，並且供給的能源多。待人工太陽研發更為(wei) 高級時，我們(men) 還可以再製造一個(ge) 繞火星運轉的微型人造太陽，則進一步改造火星成為(wei) 類地球的新種行星。

最後，我們(men) 還需要求助一下小小的神奇生物。原來，地球土壤中，除了最基本的水、必要的礦物質元素比如氮磷鉀化合物等，還有大量的微生物，包括多種細菌和真菌。這些微生物將營養(yang) 物質轉化成植物更容易吸收的成分。真·火星土壤中之所以植物難以長期存活，就是因為(wei) 缺乏微生物的幫助造成營養(yang) 物質吸收不好。此外，微生物還能幫助植物抵抗病原體(ti) 的侵入。在缺乏地球微生物的環境下，不光土豆難以吸收營養(yang) ，生長過程中甚至都可能被《火星救援》的男主角自己排泄出來的病原體(ti) 殺死。另一方麵，地球上有些微生物以高氯酸鹽為(wei) 食物，同時釋放氧氣。因此，在火星上引入地球微生物，不僅(jin) 能改善火星土壤，還能增加火星大氣中的氧含量。

這麽(me) 一看，我們(men) 在火星上種菜的願望不算瞎想啊！2017年7月25日，我國首個(ge) 火星模擬基地在青海省海西蒙古族藏族自治州紅崖地區正式落成，在這個(ge) “中國最像火星的地方”，從(cong) 此擔負著中國登陸火星後的生存研究。我國科學家還模擬了在火星環境下如何無土壤種菜，並且研究在模擬火星環境下種植出的蔬菜，和一般蔬菜有什麽(me) 不一樣，能否解決(jue) 登陸火星後的吃飯問題。更讓大眾(zhong) 期待的是，這個(ge) 模擬火星基地，不僅(jin) 用於(yu) 科學研究，也兼備旅遊功能，我們(men) 可以在太空艙裏體(ti) 驗宇航員的日常工作，甚至可以模擬在火星環境下的旅行，對火星環境有更直觀的體(ti) 驗。並且，基地還計劃推出一個(ge) 專(zhuan) 門用於(yu) 麵向大眾(zhong) 的旅遊景點，讓大家知道，如果登陸火星，我們(men) 會(hui) 在火星上幹什麽(me) 。相信在不久的將來，這個(ge) 旅遊景點將會(hui) 搬到火星上，成為(wei) 真正的火星旅遊景點，到時候咱們(men) 去當地特色遊的飯桌上安排起“火星菜”指日可待了！