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人类若要在月球或火星长久驻留,吃饭是头等大事。这两颗星球的表面覆盖着厚厚的风化层

人类若要在月球或火星长久驻留,吃饭是头等大事。这两颗星球的表面覆盖着厚厚的风化层。这是一种由极度干燥的细碎岩石和粉尘组成的物质,完全缺乏生命所需的有机质,且颗粒边缘像碎玻璃一样锋利。把种子直接扔进风化层里,等待它们的只有死亡。

要让死寂的碎石变成能长出庄稼的沃土,科学家找到了一把极其接地气的钥匙:人类的排泄物。

NASA肯尼迪航天中心正在研发一套名为“生物再生生命支持系统”(BLiSS)的设备。这套系统能通过一系列生物反应器和过滤器,把人类排泄物转化为富含营养的液体。研究员哈里森·科克和朱莉·豪决定测试这种液体的潜力,他们把特制的污水与模拟的月球及火星风化层混合在一起。

他们把混合物放进摇床里震荡了24小时,奇妙的化学反应发生了。

在地球上,岩石需要经过风吹日晒数万年的风化作用,才能慢慢破碎、分解成土壤。而在实验室里,污水极大加速了这一过程。在显微镜下,那些原本极其锋利、会割伤植物根系的风化层颗粒被软化了。模拟月球泥土的表面蚀刻出了微小的凹坑,模拟火星泥土的表面则覆盖了一层纳米颗粒。这种物理形态的改变去除了矿物颗粒致命的棱角,让它们变得温和,越来越接近地球上的真实泥土。

更有价值的改变发生在化学层面。污水的侵蚀作用把锁在岩石内部的硫、钙、镁等植物生长必需的金属营养元素释放了出来。原本毫无生机的外星矿物,就这样被人类产生的有机废物激活,变成了富含养分的培养基。

目前的实验使用的是模拟风化层。真实的月球和火星风化层成分更为复杂,未来还需要进行更多针对性的测试。这项发表在《美国化学会地球与空间化学》上的研究确凿地指明了方向。我们在太空中建立聚落,依靠的是钢铁、科技以及人类自身的生物循环。新陈代谢的产物,终将成为我们在荒芜世界里繁衍生息的基石。

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图源:电影《火星救援》剧照

信源:Harrison R. Coker et al, Lunar and Martian Regolith Simulants Desorb and Weather after Exposure to Bioregenerative Life Support System Effluent, ACS Earth and Space Chemistry (2026). DOI: 10.1021/acsearthspacechem.5c00267