有关月壤的研究论文

那么，月壤和地球土壤有啥不同？它能用来种菜吗？咱们嫦娥系列得到的月壤研究成果和 阿波罗登月 带回来的月壤研究成果完全一样吗？为什么一定要取得月壤？

实际上，除了嫦娥五号带回来了珍贵的月壤，嫦娥四号登月之后通过不少仪器也对月壤做了研究。这样说的话，嫦娥四号的新发现是什么？为什么说这一发现让大家判定嫦娥四号带回的月壤与美国的差别大？ 月壤中仅1吨就价值637亿的罕见物质 ，到底是什么呢？

在科学家表示 嫦娥五号带回来的月壤十分干燥 ，并 不适合种菜 之后，许多人表示非常遗憾。不过，咱们的嫦娥四号最新发现已经出炉，它到底发现了些什么？

原来， 哈尔滨工业大学国家实验室、中科院航天信息研究所、加拿大瑞尔森大学 等多个单位联合对嫦娥四号的月球 探索 数据进行研究，得到了有关月壤的喜人新发现。他们新发现整理归纳之后把名为 《“玉兔二号”月球车2周年的月球背面移动与科学 探索 》 的论文发表在了著名期刊《Science Robotics》上，引起了人们的激烈讨论。

嫦娥四号并没有采集月壤样品并带回地面，但是它在探测过程中却获得许多宝贵的数据。 月球车玉兔二号 之上装着三台仪器，分别是 全景相机、探月雷达、成像光谱仪 ，它们对后续获得更多的月壤数据起到了关键性的作用。并且 嫦娥四号的着陆区在冯·卡门撞击坑中 ，可以探到月球遭遇撞击的 历史 。

此次论文披露了最新的发现，即这里的月壤相较于美国阿波罗登月计划中的月壤应该 承压的能力更强 。这一发现是根据 玉兔二号运动时与地面的作用信息 得到的，并且根据图像的拍摄可以看出，咱们的玉兔二号在行进过程中车轮上粘上了不少月壤， 这些月壤呈现出“块状”的特征 。

这不禁让研究人员很奇怪，毕竟 中国首辆月球车“玉兔号” 在 探索 月表的行进过程中，轮子基本没有被土粘到过。对于这一点，研究人员得出了这样的结论，这里的 月壤“内聚力”明显更强 ，里面应该有不少 凝集物 。

而前面说 此处月壤的承压能力更强 ，其特性与咱们地球上的沙壤土更像。按理来说，沙壤土应该是不容易粘连的，可嫦娥四号在这里测得的月壤数据却这么诡异，因此还有许多的问题等待人们解开。

这项发现表现出 中国测得的月壤数据与美国的差别很大 ，这是否说明美国的 “阿波罗登月造假” 并非空穴来风呢？倒也不能，因为 嫦娥四号登陆的位置和阿波罗计划登月的位置不一样 。在不同的地质条件下，月壤呈现出很大的差别是很正常的。除了有差别性存在，还有相似性存在。

所以 不能因为不同地区月壤数据的不同 ，就直接断言阿波罗登月是假的。

不过可能会有人认为，美国的月壤可能是 探测器带下来的 ，这样的话他们也不能用月壤证实他们的清白。这样说也有道理，这些年阿波罗登月的疑云一直挥散不去，可能只有等到 未来其他国家成功实现载人登月 ，找到当年他们登月的痕迹，才能彻底的解开这个谜题了！

说起来， 为什么人类对月壤一直这么热衷呢？ 当年美国送给我国1克，都能成为科学家们的研究重点，所以月壤到底有什么用处呢？

首先，人类现在的 科技 程度尚且 不能支持我们大规模的开发月壤 ，所以想将月壤作为新能源，还有一段非常艰难的路要走。那么，既然都不能开发，为什么我们还要费劲儿地将月壤运回地面，做这么多的研究呢？

原来研究月壤对于 探月工程来说有着至关重要的作用 ，为什么这么说呢？因为月壤和地球土壤的差别是很大的，比如咱们在上文说最新的论文披露的嫦娥四号月壤新发现，就能看出 月壤的特性有时难以捉摸 。

至于为什么会出现这种情况，其实跟 月球上的地理环境有关 ，那里不仅 没有大气也没有生物 ，所以月壤的形成和演化和地球土壤形成演化的过程可谓是天差地别。

如果想 按照地球土壤的基本情况去设计“探月计划” ，那必然是会失败的。要知道探月计划中不管是月球车着陆行进还是未来实现载人登月， 月壤的特点对探月仪器和宇航员的行走都有影响 。举个例子，像嫦娥四号发现月背的月壤有着超强的“内聚力”，那是否意味着人在那里行走的话会出现“陷落”的情况呢？这很难说。

并且由于 月球的重力很弱 ，所以月壤颗粒的 电磁性是有改变的 。简言之，它们看起来和咱们地球的土壤差不多，可是却非常的尖利，如果不注意的话，很可能会被划伤。

此外研究 月壤其实也可以揭开地球身世之谜 ，毕竟作为咱们地球的卫星，月球伴着地球走过了无数“荒芜”的岁月。岁月的痕迹在地球上已经找不到了，但是月壤中却有着不少来自地球的物质，通过这些物质， 我们可以回顾古老地球的 历史 。

说到这儿，想必大家都明白了，月壤之所以一直是科学家眼中的“香饽饽”，是因为它确实有着很重要的作用。当然，月壤中某些物质的价值也是人类重视它的原因，要知道通过多次 探索 研究，月球上的罕见物质 氦-3 ，一吨就值637亿。

许多人可能表示这物质怎么能贵的这么离谱呢？难道说咱们地球上就没有吗？

氦-3之所以身价这么高，是因为它可以作为 可控核聚变的燃料 。对于可控核聚变，许多人可能不了解，它相当于现阶段全 世界最重视的一种新能源 。如果能够实现，那么未来我们将 步入完全不同的时代 。

所以作为可控核聚变燃料的氦-3一下就成为了各国都想要的资源，毕竟 它在聚变过程中产生的辐射很小 ，是清洁安全的燃料。可是这种物质在地球上实在是太稀少了，总量大约为 2 10^4千克 ，这对人类来说怎么可能够用呢？

可是后来人们通过研究月壤，发现 由于没有大气和磁场的保护 ，月壤和太阳风粒子的亲密接触就显得十分容易。正因如此， 月壤中含有丰富的氦-3 。

要知道，各国因为石油资源在这些年间都发生过多少的摩擦。未来， 不可再生的石油肯定是会枯竭的 ，到那时哪个国家先掌握了高新能源技术，就拥有了更多的话语权。

所以氦-3的价格才会这样水涨船高，如果未来人们真的能去 月球“采矿” 的话，在有足够能源的支持下，人类的 科技 将会迎来 飞跃式的发展 。

月亮对于我们人类来说是非常重要的，通过月亮能够探究出月球表面是否能够有生物存在，是否适合人类居住。

月壤本身就是资源，里面含有丰富的铁、金、银等矿物颗粒，是核聚变最理想原材料，不会有辐射，不会对环境有害

科学家首次用月壤种出植物

科学家首次用月壤种出植物，在这项实验中，科学家们利用月球表面材料（称为“ 月壤”）的样本，在地球上成功地种植植物。月壤中的植物显示出生长缓慢，科学家首次用月壤种出植物。

据美国有线电视新闻网(CNN)、今日美国等外媒报道，5月12日发表在《通讯生物学》杂志上的一项新研究显示，佛罗里达大学的研究人员首次在NASA阿波罗登月计划任务期间收集的月球土壤中种出了植物。这是植物第一次在月球土壤中发芽生长，为在月球上种植提供氧气和食物的植物奠定了基础。

佛罗里达大学负责研究的助理副校长、该研究的合著者之一罗布·费尔表示：“这是一个关键发现——植物在月球土壤中生长。这非常令人震惊，因为植物从来没有去过月球，种子也从未适应过在那里生活。”

酝酿15年的实验

拟南芥从月球土壤中发芽 CNN图

这是一项酝酿已久的实验，自研究人员首次提出月球样本的建议和要求以来，已经过去了15年，该请求终于在18个月前获得批准。

研究小组要求NASA提供阿波罗17号任务期间收集的4克月球土壤。NASA阿波罗样品策展人瑞安·齐格勒看到了从不同的阿波罗任务中提供更多样品的科学价值，最终提供了从阿波罗11号、12号和17号任务中收集的月球土壤，共12克。

研究人员使用了通常用来培育细胞的器皿作为“花盆”，每一格填充1克月球土壤，再添加营养物质和水，然后撒下一些拟南芥的种子，拟南芥是一种原产于欧亚和非洲的小型开花植物。

同时，拟南芥的种子也被种植在模拟月球土壤的合成物质和火山灰中，以便和月球土壤种植的植物做对比。

好消息和坏消息

到第16天，在火山灰中生长的植物（左）与在月球土壤中生长的植物（右）之间存在明显的物理差异。 CNN图

这项研究的好消息是，所有的种子都发芽并开始生长了。

但坏消息是，在第一周之后，月球土壤的粗糙度和其他特性对这些植物造成了很大的压力，以至于它们的生长速度比种植在模拟月球土壤中的幼苗要慢。

拟南芥的幼苗在适应月球土壤时表现出挣扎的迹象。与模拟月球土壤中生长的植物相比，播种在月球土壤中的植物生长得更慢、更小，并且表现出更多的压力迹象，例如色素沉着和压力相关基因的表达。

虽然在月球土壤中种植的植物都在发芽生长，但在阿波罗11号样品中生长的植物比在阿波罗12 号和17号样品中的植物表现更差，这表明月球土壤之间也存在差异。

阿波罗11号样本暴露在太阳和宇宙辐射的时间最长。研究人员推测，长期高能轰击的影响可能使月球风化层对生物学特别敏感。月球表面经常受到宇宙辐射和太阳风的轰击，还有铁粒子和微小玻璃碎片的影响，所有这些元素都会影响植物的生长。

后续研究

研究人员在LED灯下种植种子 CNN图

研究人员希望进行后续研究，了解在月球环境中种植植物是如何改变月球土壤的，以及如何启动月球温室等问题。

进一步的研究还可以帮助研究人员确定在月球土壤中种植植物的`最有效方法。研究人员还想要清楚地了解这些植物的营养价值，以及它们是否受到土壤的影响。

虽然拟南芥是可食用的，但它不好吃，也不被认为是一种粮食作物。但它与西兰花、羽衣甘蓝、芜菁和花椰菜属于同一植物科。

美国国家航空航天局航天仿生学首席科学家巴塔查里亚认为植物生长的发现“相当令人兴奋”，并表示该研究为科学家提供了许多后续机会。

巴塔查里亚在一封电子邮件中写道:“我们需要研究如何让植物在风化层基质中生长得更好。例如，我们是否需要添加其他组件来帮助植物生长，如果需要，它们是什么？是否有其他植物能更好地适应这些风化层基质，如果有的话，哪些特性使它们更能适应这些环境？”

“这就是科学令人兴奋的地方，每一个新发现都会带来更独特和变革性的结果，然后我们可以利用这些结果来帮助提高我们未来太空探索任务的可持续性！”

科学家表示，理想的情况是，未来的宇航员可以利用月球的可用土壤资源进行室内种植，而不是建立一个水培系统。在月球上种植植物是在月球上长期停留的关键，它不仅能为宇航员和其他访客提供食物，还有助于提供干净的空气和水。

据CNET报道，根据一项新研究，当美国宇航局在未来几年将 Artemis 宇航员送回月球表面时，他们有望能够种植自己的蔬菜。这只是一项历史性实验的结果之一，在这项实验中，科学家们利用月球表面材料（称为“ 月壤”）的样本，在地球上成功地种植植物。

与芥菜有关的植物拟南芥 (Arabidopsis thaliana) 的种子被放置在半个世纪前在三次不同的阿波罗任务中收集到的微小月壤样品中。虽然这些种子发芽并生长，但它们并没有完全茁壮成长。

佛罗里达大学的Stephen Elardo在周三的新闻发布会上说：“月球土壤没有很多支持植物生长所需的营养物质。”

Elardo是周四发表在《通信生物学》杂志上的一篇介绍该研究的论文的共同作者，其他作者还有 Anna-Lisa Paul和 Robert Ferl。

虽然这些植物的生长方式表明它们受到了压力，但它们仍然相对迅速地找到了方法，在团队为它们提供光照、水和营养物质的帮助下。

“两天后，它们开始发芽了！”同时也是佛罗里达大学园艺科学教授的 Paul在一份声明中说。“所有东西都发芽了。我无法告诉你我们是多么的惊讶！每种植物--无论是月球样本还是对照组，都是如此--直到第六天看起来都一样。”

在第一周结束时，月壤中的植物显示出生长缓慢，根部和叶子发育不良，还有一些红点。后来的遗传分析将证实这些绿色植物处于压力之下。

月壤的颗粒非常细小，呈粉状，但这些颗粒也有锋利的边缘。呼吸月球尘埃会损害肺部，而且这些东西对植物生命也不是特别好。

Paul补充说：“最终，我们希望利用基因表达数据来帮助解决我们如何能够改善压力反应，使植物--特别是作物--能够在月球土壤中生长，而对其健康影响很小。”

Ferl说，在月球上种植植物是在月球上长期停留的关键，它不仅有助于为宇航员和其他访客提供食物，还有助于提供清洁的空气和水。

“当我们去某个地方的太空时，我们总是带着我们的农业，”同样来自佛罗里达大学的 Fer说。 “显示植物将在月球土壤中生长，实际上是朝着这个方向迈出的一大步。”

根据周四发表在《通讯生物学》上的一项研究，研究人员有史以来第一次利用月球土壤成功种植植物。资助这项研究的美国宇航局表示，这一发现为未来在月球栖息地收获植物铺平了道路。

该研究的作者之一罗布·费尔周四说，“我们想做这个实验是因为，多年来我们一直在问这个问题：植物会在月球土壤中生长吗？事实证明，答案是肯定的。”

佛罗里达大学的研究人员从美国宇航局获得了月球土壤，也称为月球风化层来进行实验。少量土壤样本来自阿波罗 11 号、12 号和 17 号登月任务。

研究人员在塑料板中使用顶针大小的井，将大约一克月球土壤盆栽，用营养液润湿并添加 thale cress 种子，一种也称为拟南芥的植物，原产于欧亚大陆和非洲，易于种植。

NASA 表示，研究人员随后将托盘放入玻璃容器中，并每天添加营养液。对照组使用火山灰作为土壤。根据研究， 这些植物都在48到60小时内发芽。

“我们很惊讶，”该研究的另一位作者保罗（Anna-Lisa Paul）说，“我们没有预测到这一点。这告诉我们，月球土壤并没有中断植物发芽所涉及的激素和信号。”

但到了第六天，月球土壤中的植物开始生长不同于对照组的水芹。美国宇航局说，研究人员发现月球风化层植物生长缓慢，并显示出发育不良的根系。此外，有些叶子发育不良，色素沉着呈红色。

NASA 说，20 天后，植物的 RNA 测序显示，那些生长在月球土壤中的植物处于压力之下，并以植物在恶劣环境中通常会出现的方式做出反应。

“在遗传水平上，植物正在使用通常用于应对压力源的工具，例如盐和金属或氧化应激，因此我们可以推断植物将月球土壤环境视为压力”

这些植物对月球土壤样本的反应也不同。阿波罗 11 号的土壤中的植物不如其他两次阿波罗任务的土壤中生长的植物那么健壮。研究人员指出，每个任务都从月球上的不同区域收集土壤。

尽管如此，美国宇航局局长比尔尼尔森表示，这项研究对于了解植物如何克服地球上食物短缺地区的压力条件至关重要。

随着美国宇航局即将对月球南极进行的机器人任务，科学家们表示他们将继续研究月球土壤。