火星上建温室花园

人类在火星上建造定居点似乎还言之尚早，但这无碍我们建造火星温室花园的计划。四月十五日奥巴马在肯尼迪太空中心宣布，将在本世纪三十年代中期向火星派遣航天员。如果一切按计划进行，美国太空总署将开创自上世纪六十代“阿波罗”登月计划以来探索宇宙的新篇章。

微生物将成为首个移民

如果说登陆火星是人类探索宇宙迈出的一大步，那么人类最终定居火星将是一次大跃进。目前科学家已完成太空实验，在地球上模拟火星环境可产生微生物，这将有助于将火星岩石转换成为土壤，产生人类呼吸的氧气、纯净水和可循环废水。依此思路微生物将是第一个火星温室花园的“移民”。

英国米尔顿凯恩斯市公开大学行星与空间科学硏究院的卡伦·奥尔逊·弗朗西斯是硏究极端环境下陆地有机物为主的硏究小组成员之一，该硏究小组在国际空间站完成了太空实验，这项实验是欧洲太空总署“Biopan-6计划”的一部分。

二○○七年，在“Biopan-6计划”中，英国西南海岸比尔地区的海岸岩石及其它样本由俄罗斯“联盟号”飞船携载到近地球轨道，当抵达相应位置后，太空舱打开将岩石样本暴露于真空环境中。比尔地区海岸岩石样本富含广谱微生物，其中包括进行光合作用的蓝藻菌。弗朗西斯说：“我们认为将这种岩石样本运载至太空非常有趣！”

太空花园需建在温室内

当这些岩石样本返回地球表面，它们已承受了10多天的太空辐射，比如：太阳光紫外线辐射。硏究小组发现藻靑菌仍能幸存下来。这项实验并非设计太空花园所用，但获得的发现至关重要。火星具有高强度的紫外线辐射，最终将消灭岩石表面所有的微生物，因此太空花园需要在温室环境下受保护。弗朗西斯说：“这项实验证明我们可以使用地球低轨道来选择能抵抗太空辐射的有机生物，这对于更多的太空应用具有潜在价値。”

位于地球低轨道的岩石也支持了陨石有生原说(lithopanspermia)假说，该理论认为保存在陨石中的活细胞可以在太空中传送，陨石和行星发生碰撞可能把含有微生物的岩石碎片抛入太空，假如这些微生物能在太空中存活并着陆到贫瘠的或者有着其它一些适合条件的行星上，那么它们将会重新生长。

在火星温室计划中蓝藻菌是最先被航天器运送上去，然而航天员将必须让它们在被紧压及休眠状态下有足够的存活力，例如像是种子和孢子。同时还要能容忍设备故障和暴露在无屏蔽的极端环境下。

火星适宜进行光合作用

可以进行光合作用的蓝藻菌是长期太空任务的首选对象，它可以从太阳光中直接获得能量，它能作用自维持循环系统的一部分。欧洲太空总署进行的微生态生命维持系统可将人类废水循环形成航天员在火星表面生存所需的水、氧气和营养物质。蓝细菌可用于制造富含蛋白质的螺旋藻，螺旋藻是欧洲太空总署认可的在火星表面可存活的9种必不可少作物之一。

作为在地球以外的星球上兴建温室花园，火星的条件不算太坏。在盛夏，火星赤道的温度可达到20摄氏度，而它上空的大气层中二氧化碳含量占95%，这种环境非常适合进行光合作用。然而这里缺少太空花园最基本的元素——土壤。

科学家在南极洲进行了一项岩石样本实验，第一位“火星园丁”(微生物细菌)可以从碾成碎末的岩石从中获取植物所需的肥料，实验显示植物能够在这种方式生长。但是，长远来讲，我们需要有一种方法来改变火山上的玄武岩，使火星的表面结构能够提供适合植物生长的营养成份。

火星岩石变成肥沃土壤

英国公开大学保罗·威尔金森称，一种以玄武岩为食的食岩细菌可以解决这一问题。他暗示冰岛玄武岩中的有机生物可以存活于火星岩石中。他说：“陆地岩石肯定存在着大量的微生物，如果它们可以在火星表面幸存生长，那么它将具备更高等级的植物生命。”

今年四月，威尔金森在英国伦敦大学皇家霍洛威学院召开的英国天文生物学会会议上发表的硏究结果中指出，如果火星上存在这些微生物，那么他们将使火星表面的岩石为更高等级的植物生命提供必要的环境条件，他们使用基因测量去辨别冰岛岩石中的有机物。他还设法在富含铜、镍、锌等重金属的介质中去培植它们。这表明“太空园丁”能够使细菌适应广泛存在于火星锈褐色的岩石中的铁。

尽管处理岩石的真正王者是地衣，威尔金森说，但在Biopan实验中，地衣在岩石上的拓殖力仍受限于暴露在太空中的有机物，Jean-Pierre de Vera是德国柏林行星硏究学院的负责人，他在模拟部分火星环境下对地衣进行硏究，但并没有在致命的紫外线辐射下进行，结果显示地衣能够进行光合作用。

虽然目前这一切不足以让天文生物学家去认真讨论火星温室计划的实施，至少不是现在而是在将来。但随着各种技术装备的不断完善，安放在加压温室内的微生物将可用于提供氧气和食物，并可将火星岩石改变成为肥沃的土壤，人类登陆火星以及在火星上建立温室花园，将在不远的未来成为事实。

(摘自《澳门日报》　作者：昊 天)