美国将开展月球植物生长实验，中国此前已种过棉花

美国将开展月球植物生长实验，中国此前已种过棉花 美国宇航局 (NASA) 于周二宣布了三项将在 2026 年的阿耳忒弥斯 3 号任务中由宇航员在月球表面实施的科学实验，其中一项名为“月球农业植物效应 (Lunar Effects on Agricultural Flora，简称 LEAF)” 的实验将研究太空作物在月球环境下的生长状况。 美国宇航局官员在声明中表示，“这项实验将是首个在太空辐射和部分重力条件下观察植物光合作用、生长和系统性应激反应的项目。LEAF 获取的植物生长发育数据以及环境参数，将帮助科学家理解在月球种植植物用于人类营养和生命维持的可行性。” 这并不是月球上首次出现植物。中国在 2019 年 1 月的嫦娥四号任务中，曾将棉花种子送至月球背面种植。 阿耳忒弥斯 3 号的机组人员尚未公布，但美国宇航局表示，该任务将首次将一名女性和一名有色人种宇航员送上月球。来源 ， 频道：@kejiqu 群组：@kejiquchat

获「嫦娥五号」采集月球土壤　理大科研团队探讨「月壤中找水」

获「嫦娥五号」采集月球土壤　理大科研团队探讨「月壤中找水」 理大科研团队获国家航天局审核，得到「嫦娥五号」采集的月球土壤样品，包括一份400毫克的表面铲取样品及一份42.6毫克的深层钻取样品。其中，月壤表面铲取样品是由理大团队的「表取采样执行装置」采集而成，样品已储存于校园内的储存及分析系统，将利用世界顶尖的一体式多功能原位分析设备，让研究人员在毋须离开储存环境下，展开月壤深入分析研究计划。理大团队将会探讨在「月壤中找水」，包括月壤中熔结碎屑的微观结构、熔结碎屑中的水含量及来源，成果会为未来研究月球及其他无大气天体表面土壤的形成，以及太阳风注入产生的水资源分析提供重要参考。团队表示，2020年理大为「嫦娥五号」研制「表取采样执行装置」，将有史以来最年轻的月壤样品带返地球。团队亦计划申请「嫦娥六号」月背的月壤样品，为人类认识月球和太空作出更多新的贡献。理大校董会主席林大辉说，研究团队为中国航天历史谱写了辉煌一页，适逢理大今年成为大学30周年，团队会好好珍惜国家这份极之珍贵的礼物。校长滕锦光说，理大矢志成为创新型世界一流大学，强调科研要为社会带来有价值的创新。 2024-07-03 11:12:09

数十种非本地蚯蚓物种占领了北美的土壤

数十种非本地蚯蚓物种占领了北美的土壤 虽然这种天然土壤改良方法的初衷是好的，但斯坦福大学的研究人员与索邦大学和其他机构的同事现在却说，其后果可能相当糟糕。这是因为非本地蚯蚓通常以地上而非地下的物质为食，这会极大地改变本地生态系统。人们还发现，有些蚯蚓会改变土壤的酸碱度、质地和养分，以至于像糖槭这样的树木难以茁壮成长。例如，外来的蚯蚓会使土壤变得干燥，以至于本地植物无法再生长。这种改变反过来又会破坏食物网，让入侵植物有机可乘。研究人员说，外来蚯蚓的问题在于它们只是被拖出了原生栖息地，以一种不允许进化的方式被塞进了新的生态系统。研究人员在发表于《自然-生态学与进化》（Nature Ecology & Evolution）杂志上的一项研究中写道："蚯蚓等土壤类群是良好土地管理实践中的标志性生物。然而，将蚯蚓引入物种没有共同进化的地方，可能会引发灾难性的变化。迄今为止，由于土壤分类群的正面形象以及对其原生地以外的土壤动物引入规模缺乏了解，自然管理政策在很大程度上忽视了这一问题"。为了了解外来蚯蚓物种的流行程度，斯坦福大学的研究小组分析了 1891 年至 2021 年的蠕虫记录（你一定惊讶为什么会有这种记录），将其与 1945 年至 1975 年期间在美国边境拦截外来蚯蚓的统计数据相结合，并将所有数据输入机器学习模型，以跟踪非本地蠕虫在北美的传播情况。研究人员得出结论，至少有 70 种不同的外来蚯蚓存在于非洲大陆 97% 的土壤中，占蚯蚓物种总数 308 种的 23%。这几乎是非本地鱼类的三倍，非本地哺乳动物的四倍，昆虫和蛛形纲动物的十倍。研究还显示，外来蚯蚓实际上占最普遍的 13 个蚯蚓物种中的 12 个。此外，研究还发现，加拿大大陆北部有更多的外来蚯蚓，加拿大的外来蚯蚓数量大约是本地物种的三倍。虽然研究人员同意并非所有外来蚯蚓都具有破坏性，但他们呼吁加强对这一问题的监督和研究，以及这些非本地物种可能会大量繁殖并严重改变本地生态系统的方式。研究的主要作者、索邦大学生态学副教授热罗姆-马蒂厄（Jérôme Mathieu）说："这些比例很可能会增加，因为人类活动促进了外来物种的发展，而这些外来物种威胁着本地蚯蚓物种，这一现象在很大程度上仍被忽视。"这项研究的合著者、加拿大新不伦瑞克博物馆寡毛目动物学实验室的约翰-沃伦-雷诺兹补充说："这很可能只是冰山一角。许多其他土壤生物也可能被引入，但我们对它们的影响知之甚少。"您可以从斯坦福大学的以下视频中了解这项研究的概况： ... PC版： 手机版：

革命性漫游车技术控制月球极端温度

革命性漫游车技术控制月球极端温度 名古屋大学的新型热开关装置使月球车能够有效管理月球上的极端热条件，延长其运行寿命并减少能源消耗。资料来源：Shinichiro Kinoshita, Masahito Nishikawara宇航员驾驶航天器在月球地形上航行时，不仅要面对零重力和可能掉落陨石坑的危险，还要应对剧烈的温度变化。月球的气候从127°C（260°F）的灼热高温到-173°C（-280°F）的刺骨低温不等。日本名古屋大学的研究小组开发了一种热开关装置，旨在提高月球车的耐用性。他们与日本宇宙航空研究开发机构（Japan Aerospace Exploration Agency）的合作研究在《应用热工程》（Applied Thermal Engineering）杂志上发表。未来的月球任务需要可靠的机器，能够在这种恶劣的条件下工作。日本名古屋大学的一个研究小组认识到未来的月球探测需要坚固耐用的机器，他们发明了一种热开关装置，有望延长月球探测车的运行寿命。他们与日本宇宙航空研究开发机构（Japan Aerospace Exploration Agency）合作进行的研究发表在《应用热工程》（Applied Thermal Engineering）杂志上。热开关技术：月球条件下的解决方案首席研究员 Masahito Nishikawara 说："能够在白天散热和夜间隔热之间切换的热开关技术对于长期月球探测至关重要。白天，月球车处于活动状态，电子设备会产生热量。由于太空中没有空气，电子设备产生的热量必须主动冷却和散发。另一方面，在极其寒冷的夜晚，电子设备必须与外界环境隔绝，以免过于寒冷。"目前的设备往往依靠加热器或连接到环形热管上的无源阀门来实现夜间保温。然而，加热器成本高昂，而被动阀会提高流体流速，导致压力下降，从而影响热量传递效率。Nishikawara 团队开发的技术提供了一个中间地带。它的压降比被动阀低，耗电量比加热器低，在夜间可以保持热量，而不影响白天的冷却性能。运行机制和能源效率该团队开发的热控装置将环形热管（LHP）与电动流体动力（EHD）泵结合在一起。白天，EHD 泵不工作，使 LHP 正常运行。在月球车中，LHP 使用的制冷剂在蒸气和液体状态之间循环。当设备升温时，蒸发器中的液态制冷剂汽化，通过月球车的散热器释放热量。然后，蒸气又冷凝成液体，返回蒸发器再次吸收热量。这一循环由蒸发器中的毛细力驱动，因此非常节能。夜间，EHD 泵会施加与 LHP 流量相反的压力，阻止制冷剂的流动。电子设备与夜间寒冷的环境完全隔绝，用电量极低。该团队的研究包括选择 EHD 泵的电极形状、设备设计、性能评估，以及利用 EHD 泵停止低压涡轮机运行的演示测试。结果表明，夜间耗电量几乎为零。技术的影响和未来应用Nishikawara 说："这种开创性的方法不仅确保了漫游车在极端温度下的生存，还最大限度地减少了能源消耗，这在资源有限的月球环境中是一个至关重要的考虑因素。它为未来月球任务的潜在整合奠定了基础，有助于实现持续的月球探测努力。"这项技术的意义不仅限于月球车，还可广泛应用于航天器的热管理。将 EHD 技术集成到热流体控制系统中，可以提高热传导效率，减轻运行挑战。未来，这将在太空探索中发挥重要作用。这种热开关装置的开发是为长期月球任务和其他太空探索活动开发技术的一个重要里程碑。所有这些都意味着，未来月球车和其他航天器应能更好地在极端的太空环境中运行。编译来源：ScitechDailyDOI: 10.1016/j.applthermaleng.2024.123428 ... PC版： 手机版：

科学家正利用土壤微生物的DNA帮助提高气候模型的准确性

科学家正利用土壤微生物的DNA帮助提高气候模型的准确性 微生物模型利用广泛的基因组数据为土壤碳模拟提供动力。图片来源：Victor O. Leshyk 插图这个新模型使科学家们能够更好地了解某些土壤微生物如何有效地储存植物根系提供的碳，并为农业战略提供信息，以保护土壤中的碳，支持植物生长和减缓气候变化。"我们的研究证明了直接从土壤中收集微生物遗传信息的优势。在此之前，我们只掌握了实验室研究的少数微生物的信息，"论文第一作者、伯克利实验室博士后研究员吉安娜-马施曼（Gianna Marschmann）说。"有了基因组信息，我们就能建立更好的模型，预测各种植物类型、作物甚至特定栽培品种如何与土壤微生物合作，更好地捕集碳。同时，这种合作还能增强土壤健康"。最近发表在《自然-微生物学》杂志上的一篇新论文介绍了这项研究。论文的通讯作者是伯克利实验室的 Eoin Brodie 和劳伦斯利弗莫尔国家实验室的 Jennifer Pett-Ridge，后者领导着"微生物持久存在"土壤微生物组科学重点领域项目，该项目由能源部科学办公室资助，以支持这项工作。看见看不见的东西 - 微生物对土壤健康和碳的影响土壤微生物帮助植物获取土壤养分，抵抗干旱、疾病和虫害。它们对碳循环的影响在气候模型中的体现尤为重要，因为它们会影响土壤中储存的碳量或在分解过程中以二氧化碳形式释放到大气中的碳量。通过利用这些碳构建自己的身体，微生物可以将碳稳定（或储存）在土壤中，并影响碳在地下的储存量和储存时间。这些功能与农业和气候的相关性正受到前所未有的关注。然而，仅一克土壤中就含有多达100 亿个微生物和数千个不同物种，绝大多数微生物从未在实验室中被研究过。直到最近，科学家们才从实验室研究的极少数微生物中获得数据，为这些模型提供依据，其中许多微生物与需要在气候模型中体现的微生物无关。Brodie解释说："这就好比根据只生长在热带森林中的植物所提供的信息，为沙漠建立生态系统模型。"为了应对这一挑战，科学家团队直接利用基因组信息建立了一个模型，该模型能够适应任何需要研究的生态系统，从加利福尼亚的草原到北极解冻的永久冻土。该模型利用基因组深入了解土壤微生物的功能，研究小组将这种方法用于研究加利福尼亚牧场中植物与微生物组之间的相互作用。牧场在加州具有重要的经济和生态意义，占陆地面积的 40% 以上。研究重点是生活在植物根部周围的微生物（称为根圈）。这是一个重要的研究环境，因为尽管根区只占地球土壤体积的 1-2%，但据估计，根区储存了地球土壤中 30-40% 的碳，其中大部分碳是由根系在生长过程中释放出来的。为了建立这个模型，科学家们利用加州大学霍普兰研究与推广中心提供的数据，模拟了微生物在根部环境中的生长情况。不过，这种方法并不局限于特定的生态系统。由于某些遗传信息与特定的性状相对应，就像人类一样，基因组（模型所基于的）与微生物性状之间的关系可以转移到世界各地的微生物和生态系统中。研究小组开发了一种新方法来预测微生物的重要性状，这些性状会影响微生物利用植物根系提供的碳和养分的速度。研究人员利用该模型证明，随着植物的生长和碳的释放，由于根系化学和微生物性状之间的相互作用，会出现不同的微生物生长策略。特别是，他们发现，生长速度较慢的微生物在植物生长后期会受到碳释放类型的青睐，而且它们在利用碳方面的效率出奇地高这使它们能够在土壤中储存更多的这种关键元素。这一新的观测结果为改进模型中根系与微生物之间的相互作用提供了依据，并提高了预测微生物如何影响气候模型中全球碳循环变化的能力。"这些新发现对农业和土壤健康具有重要意义。通过我们正在建立的模型，我们越来越有可能利用对碳如何在土壤中循环的新认识。这反过来又为我们提供了可能性，使我们能够提出保护土壤中宝贵的碳的策略，从而在可行的范围内支持生物多样性和植物生长，以衡量其影响，"马施曼说。这项研究强调了利用基于遗传信息的建模方法来预测微生物性状的威力，有助于揭示土壤微生物组及其对环境的影响。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

从小行星“取土”培育植物 日专家太空农场设想或可推行

从小行星“取土”培育植物 日专家太空农场设想或可推行 太空科学家近日在探索移居太空的设想上取得进展。日本冈山大学特聘教授中村英三提出，以太空中漂浮的无数小行星上的土壤当“肥料”，使在星球上建太空农场的设想或可成真。 综合《日本经济新闻》和新华社报道，2023年12月，中村英三在探讨移居月球方法的国际会议上，提出的月球农场构想备受关注。 中村英三认为，月球砂土比地球土壤所含的水、碳和其他养分要少，植物栽培和生物生存都很困难。美国佛罗里达大学曾进行过测试，在月球砂土中栽培拟南芥，尽管种子发芽了，但过了数周便长势不良。 但小行星上的土壤或可被改良为“肥料”。据日本《朝日新闻》网站报道，2020年“隼鸟2号”探测器将小行星“龙宫”的砂土样品带回地球。分析显示其中氢、碳和有机物的占比“比地球土壤中的占比高处3至4位数”。 中村英三团队利用模拟“龙宫”砂土成分的土壤和水，成功栽培了芝麻菜和水菜。据悉，这些植物用了约一个月到一个半月的时间，生长到可食用的大小。 但要实现太空农场的构想，科学家还必须认真调查小行星土壤中的盐分和重金属含量，以及宇宙射线可能带来的影响。 根据中村英三等人设想，为避免太空辐射的影响，月球农场可设计成封闭空间，也可利用发光二极管等人造光培育植物。而在建造火星农场时，火星大气中富含的二氧化碳可用于植物不可或缺的光合作用。 不过，国际宇航联空间运输委员会副主席杨宇光指出，尽管有些小行星的土壤中可能富含非常多的营养成分，但在小行星上采集土壤目前仍面临技术和成本两大挑战。例如，“隼鸟2号”耗资1.5亿美元，采集的样品也只有5.4克。而且，如何克服小行星上的微重力，让探测器更好地降落其上也面临极大的挑战。 2024年3月10日 11:27 AM