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回收利用人类排泄物可助力在月球和火星上种植食物。

了解如何利用再生污水将月球和火星土壤转化为适太空种植食物的肥沃土壤。

（图片来源：SergeyNivensShutterstock）

月球上的土壤锋利如玻璃，火星上的土壤则干燥、多尘且贫瘠。二者均不同于农民赖以生存的松软土壤。然而，若人类希望在地球之外长期生存，作物就须能在这些物质中生长。

科学们并未选择将大量土壤运送数百万英里，而是探索另种案：将空间栖息地内部产生的废弃物转化为种工具，用以改造月球和火星表面覆盖的风化层——即松散的岩石与尘埃——使其成为适植物生长的介质。

美国化学会《地球与空间化学》期刊上的项新研究指出，回收利用的污水有助于从地外矿物中提取需养分。换言之，太空农业的关键可能就在于宇航员排放的废水。

研究人员采用了种经过处理的模拟污水溶液，旨在模拟未来月球或火星基地可能产生的再生废水流。

在月球和火星基地中，有机废弃物将是培育健康、产土壤的关键。该研究作者哈里森科克尔在新闻稿中解释道，通过利用有机废弃物对月球和火星模拟土壤进行风化处理，研究发现许多植物需的养分可从地表矿物中提取出来。

为什么月球和火星的风化层法支持植物生长

乍看，风化层看起来像土壤，但它缺少生命所需的关键成分。

地球的土壤通过微生物、植物根系、水分以及有机物分解的持续作用形成。历经数百万年雅安pvc管粘接胶水厂家，这些过程将矿物质分解，并将养分转化为植物可吸收的形式。相比之下，月球和火星的风化层则处于菌状态，其中不含任何有机物质，也缺乏能够释放养分的生物群落。

它在物理质上也十分严苛。这些颗粒呈棱角状且具有研磨，主要由撞击和火山活动塑造，而非风力与水力作用形成。单凭月壤本身，几乎法为农作物提供生长所需的支持。

如何利用再生污水从风化层中释放养分

美国国航空局肯尼迪中心的科研人员正在研发生物再生式生命保障系统，用于未来太空居住舱内的废物循环利用。这类系统可将污水转化为富含养分的液体，进而实现资源再利用。

在新研究中，研究人员将人工配制的污水溶液与模拟的月球和火星表壤混。经过24小时振荡以促进化学反应后，他们检测了混物中发生的变化。

月球与火星土壤模拟物释放出可测量的植物需养分，包括硫、钙和镁。在显微镜下，研究团队观察到明显的矿物风化迹象：月球颗粒表面出现微小蚀坑，火星颗粒表面则覆盖着纳米颗粒。

风化是地球上将岩石缓慢转化为土壤的过程。在此过程中雅安pvc管粘接胶水厂家，pvc管道管件胶回收的废液似乎加速了这转变，通过化学作用分解矿物，使养分易被利用。

该工艺还使颗粒的棱角变得圆钝，从而可能降低材料对娇嫩植物根系的不利影响。

在月球和火星上为农业建设土壤

研究人员指出，实验室模拟物与真实的月球或火星表土并不相同，因此在作物真正实现在地外物质中种植之前，还需开展进步的测试。

然而，这些发现凸显了个可能将长期定义太空探索的基本原则：切资源都不可浪费。

在月球或火星的封闭式栖息地中，所有资源都须实现闭环循环。水、空气和养分需持续回收利用。若有机废弃物可用于释放月壤或火星土壤中被束缚的养分，宇航员便能将原本被废弃的物质转化为农业系统的基础。

在地外环境中种植食物，仅靠种子和阳光是远远不够的。还需从开始构建土壤，而构建土壤所需的原始材料，或许早已存在于栖息舱内部。

文章来源

我们《发现》杂志的作者在撰写文章时采用同行评议的研究成果及质量资料来源，编辑团队则负责对科学准确与编辑标准进行审核。请审阅本文所引用的资料来源：

《美国化学会地球与空间化学》期刊发表的项新研究：月球与火星表土模拟物在暴露于生物再生式生命保障系统废水后发生解吸与风化作用

人类对月球的探索始于20世纪中期，1969年阿波罗11号任务次成功将宇航员送上月球表面，标志着人类史上的重要里程碑。此后，多个国和组织陆续开展月球探测任务，包括轨道器、着陆器和月球车等，不断化对月球地质、资源和演化历史的理解。

月球对地球有着显著的引力影响，主要表现为潮汐现象。此外，它在夜空中是明亮的天体之，自古以来就在人类文化、历法和话中占据重要地位。随着科技的发展，月球也被视为未来空探索的重要中转站和潜在资源开发目标。

BY: Anastasia Scott

FY: AI

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