“月面微型生態(tài)圈”是一個(gè)由特殊鋁合金材料制成的圓柱形“罐子”，高１８厘米，直徑１６厘米，凈容積約０.８升，總重量３公斤。小“罐子”里乾坤大，里面將放置馬鈴薯種子、擬南芥種子、蠶卵、土壤、水、空氣以及照相機(jī)和信息傳輸系統(tǒng)等科研設(shè)備。
科學(xué)家將在這個(gè)小空間里創(chuàng)造動(dòng)植物生長(zhǎng)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)生態(tài)循環(huán)。在真空、微重力、極端溫差的外界條件下，“月面微型生態(tài)圈”內(nèi)將保持１到３０攝氏度，以及適當(dāng)?shù)臐穸龋⑼ㄟ^(guò)光導(dǎo)管引進(jìn)月球表面自然光線，創(chuàng)造植物生長(zhǎng)環(huán)境。
植物通過(guò)光合作用產(chǎn)生碳水化合物和氧氣，供蠶“消費(fèi)”；蠶的生長(zhǎng)過(guò)程則產(chǎn)生出植物所需的二氧化碳和糞便等養(yǎng)料。在“月面微型生態(tài)圈”登月的１００天里，它將實(shí)現(xiàn)微型生態(tài)循環(huán)。
此次月面生物實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)是在月球表面實(shí)現(xiàn)動(dòng)植物的一個(gè)生命周期。根據(jù)１００天的實(shí)驗(yàn)期限，科學(xué)家選定了馬鈴薯、擬南芥和蠶。這兩種植物將生根發(fā)芽，開(kāi)出月球表面第一朵花。同時(shí)，馬鈴薯還可作為人類(lèi)太空生存食物來(lái)源，其實(shí)驗(yàn)價(jià)值更加重大。蠶卵則將在生態(tài)圈中完成蟲(chóng)卵孵化、幼蟲(chóng)生長(zhǎng)發(fā)育和破繭成蝶的完整生命周期。屆時(shí)，這項(xiàng)生物實(shí)驗(yàn)將通過(guò)小型照相機(jī)，向全球直播。
教育部深空探測(cè)聯(lián)合研究中心主任設(shè)計(jì)師張?jiān)獎(jiǎng)渍f(shuō)，該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的主要技術(shù)難點(diǎn)在于復(fù)雜月面環(huán)境下的溫度控制和能源供給。溫控方面，通過(guò)外穿保溫層和內(nèi)置空調(diào)來(lái)提供保障。能源方面，白天利用嫦娥四號(hào)太陽(yáng)能電池板整體供電，夜晚通過(guò)高能量密度的內(nèi)置電池供電，以保障空調(diào)、攝像機(jī)和信息傳輸系統(tǒng)的運(yùn)行。
與去年ＮＡＳＡ空間站開(kāi)出的外太空第一朵花不同，本次“月面微型生態(tài)圈”實(shí)驗(yàn)位置距離地球３８萬(wàn)公里，比離地３００多公里的國(guó)際空間站遙遠(yuǎn)得多，所處月面環(huán)境也比國(guó)際空間站內(nèi)部復(fù)雜得多。
“月面微型生態(tài)圈”總設(shè)計(jì)師、教育部深空探測(cè)聯(lián)合研究中心副主任謝更新表示，這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)極具突破性，對(duì)人類(lèi)未來(lái)在地外星球生存具有重大意義。
