自阿波罗11号登月至今已经过去了50多年。尼尔·阿姆斯特朗(Neil Armstrong)标志性的足迹仍然留在那里,没有丝毫改变。因为月球没有大气层,没有风把它吹走。
但是人类在月球上留下的更大足迹,是阿波罗6次登月任务留下的96袋人类排泄物。
是的,我们勇敢的宇航员在去往月球的路上,甚至可能是在月球上拉粑粑,然后把脏尿布装在垃圾袋里,留在了人类通往更广阔宇宙的门阶上。
50年前的脏尿布,也许能解开地球生命起源之谜
袋子还留在那里,没人知道它们现在怎么样了。然而现在科学家们想重返月球,解开一个对未来探索火星有着深远影响的问题:袋子里还有生命存在吗?
这些脚印还留在月球上,同样留下的还有宇航员的排泄物
人类的排泄物可能令人作呕,但其中约50%是由细菌组成,充满了生命。这些细菌来自生活在我们肠道中的1000多种微生物。可以说,一堆排泄物就是一个完美的生态系统。
在过去39亿年里,地球孕育出了这些细菌和其他生命;而与此同时,月球却始终是一片不毛之地,毫无生机。
阿波罗11号登陆月球,把地球上的微生物带到了有史以来最极端的环境中。人类的排泄物、装在袋子里的尿液、食物残渣、呕吐物和其他垃圾都可能含有微生物,阴差阳错地成为了一个自然实验。
在环境严酷的月球上,生命的适应能力究竟如何?这个实验将给出答案。如果微生物能够在月球上存活下来,它们是不是也能在宇宙穿梭中幸存下来,在火星上、在宇宙中播撒生命?
宇航员在月球上排泄,然后就把排泄物扔在那儿了?!
阿姆斯特朗从鹰号登月舱上走下来,成为第一个踏上月球的人类。从他在月球上拍摄的第一张照片来看,坑坑洼洼的月球表面上躺着一个白色的袋子。
我不能确定这个特殊的袋子里有没有排泄物(阿波罗11号上的宇航员拒绝对此发表评论),但据NASA历史项目办公室所说,在月球上肯定有一个类似的袋子,里面曾经装有或依然装有人类排泄物。
1969年,阿波罗登月舱下躺着一个白色垃圾袋
1972年,阿波罗16号上的宇航员查理·杜克(Charlie Duke)在月球上度过了 71个小时。在最近的一次电话采访中,他证实了机组人员的确在月球上留下了排泄物。
“这是真的,”他表示。“我们在一个水箱里小便,然后把水箱留在了那里……我记得我们有过几次排便——对于这一点我不是很确定——装在一个垃圾袋里。我们在月球上扔了几袋这样的垃圾。”
你可能会想,“等等,他在月球上呆了将近三天,他不确定他是不是在那里大便过?”
就像他告诉我的那样,“三天不排便也很正常。”听起来很有道理,不是吗?
他们把垃圾留在了月球上,以为太阳辐射会给它们消毒。他说:“如果有什么东西幸存下来,我真的非常惊讶。”
当然,把它们带回去并不是什么好主意。佛罗里达大学太空生命科学家安德鲁·舒尔格(Andrew Schuerger)表示:“登月任务设计得非常仔细,重量是一个大问题。”“如果你捡起了月球上的岩石,扔掉一些不必要的东西来确保安全,这是合情合理的。”
NASA称,在飞往月球的路上,宇航员是用“绑在屁股上的塑料袋来装排泄物”。听来整个过程非常繁琐,还有点恶心。
宇航员会用一件“吸收能力强大的布料”作为“排泄物容器”。简单来说,就是一块尿布
2019年7月20日是阿波罗11号登月50周年纪念日,人们对在不久的将来重返月球的兴趣也再次燃起。特朗普政府计划最早在2028年实现这一目标。
NASA出于预算方面的考虑,也打算建造一个“月球门户”,一个可以环绕月球运行的宜居空间站,为未来的长期月球任务和以后的火星任务做准备。
当我们为以后的旅程做准备时,排泄物也是我们必须回去的一个重要原因。
如果排泄物中的细菌已经死亡
科学家们正在思考:这些垃圾袋里是否还有生命存在?尽管这个问题看起来很愚蠢,但它可能会让我们对生命所能承受的极端环境有更深刻的认识。
但当我们探究这个问题时,它也会告诉我们人类污染天体的潜力——甚至是在天体上播种生命的潜力。这些理由足以让我们重返月球,采集一些样本。
舒尔格说,这些垃圾袋“是地球真菌、细菌和病毒含量最高的物品中保存最好的”。真菌是另一种可能存活下来的微生物。对天体生物学家来说,这些袋子才是月球上最有趣的研究课题。
尽管如此,在这些垃圾袋里,任何生命存活下来的希望都很渺茫。舒尔格和同事最近完成了一项分析,模拟了地球上的微生物在月球上的宇宙飞船表面存活下来的可能性。密封的垃圾袋可能会保存得很好,但面对的环境同样苛刻。
从各方面来看,地球是如此适合生命生存,月球却恰恰相反。它没有保护性的磁场来偏转破坏性强大的宇宙辐射,也没有能够吸收太阳紫外线的臭氧层。月球上的真空环境不适合生命生存。因为没有大气层,温度会随着昼夜变化而剧烈波动:晚上可能是-173摄氏度,白天则会飙升至100摄氏度。
月球表面的坏境非常恶劣
辐射和极端温度的双重打击,很可能会杀死垃圾袋里的微生物。舒尔格认为,它们活下来的“可能性很低”。“但却是所有登陆月球的生命中最有可能活下来的。”
如果排泄物里的细菌还活着
虽然月球上的环境很恶劣,但仍有一线希望。地外文明研究所的生物学家玛格丽特·雷斯(Margaret Race)指出:“微生物无需太多保护也可以生存下来。”
毕竟,细菌在地球上几乎无处不在:海洋的最底部,灼热的火山口,格陵兰岛冰川下2英里。在阿波罗16号登月时,宇航员在飞船外进行了一项实验,让9种微生物样本暴露在太空中的恶劣环境下。它们中有许多幸存了下来(虽然几天和50年不是一个概念)。
搭载在阿波罗16号上的微生物生态评估装置,这项实验旨在检验微生物能否在太空中存活下来
“我们不是在给生命下定义,说‘它永远不可能在这个温度,这个盐度,这个酸性水平下活下来,’”雷斯说。“无论环境多么严苛,生命无处不在。”
干燥的人类粪便的组成成分
这些微生物要想活下来,或者至少可以复活,仍然需要许多前提条件。没有水分,细菌无法复制。因此,人类的排泄物必须包装得非常严密,这样细菌的生存环境才能保持湿润。
NASA科学家马克·卢皮塞拉(Mark Lupisella)说:“在潮湿的密封尿布中,细菌可能会复制。” 为了以后重返月球取回垃圾袋对其进行研究,卢皮塞拉正在做一些初步的准备工作。
垃圾袋必须完好无损,但考虑到月球上剧烈的温度波动,这是不可能的,因为它们很可能在反复的加热与冷却中破裂。
袋子的大概位置
“此外,我们也不知道袋子暴露在阳光下时内部温度会达到多少,” 舒尔格说。如果内部温度超过100°C,细菌可能只能存活几天或是几周。
卢皮塞拉表示,即使垃圾袋里所有生命都已死去,这些袋子仍然具有研究价值。也许科学家能搞清楚这些微生物在月球上存活了多长时间,以及它们究竟是否进化或适应了环境。
“这是一种延伸,但我们有可能辨别出这些生命形式是否在早期发生了突变。”
卢皮塞拉认为,自然选择在垃圾袋里发挥作用,导致微生物进化生存下来的可能性很小。但只要排泄物中有少数微生物能够在月球上存活下来,它们可能已经在繁衍扩散了。
月球可能是这些生命遇到过的最极端的环境。我们需要研究它们在这种环境下的适应性(或不适应性)有多强。也许,一些微生物可以复活。也就是说,在月球上休眠了几十年之后,在合适的条件下,一些微生物可能会被重新唤醒。
北极的细菌孢子(形成保护层的休眠细菌)在冰冻数千年后又复活了。如果排泄物中的细菌孢子在月球上待了几十年后能够复活,研究价值非常大。这些猜想对微生物学来说很有趣,能够评估微生物生命的极限,对火星之旅来说也意义重大。
月球上的排泄物,对未来的火星任务至关重要
如果微生物能在月球上存活一段时间,那它们更有可能在火星上生存下来,因为火星上的环境没有月球那么恶略,有稀薄的大气,还有流水存在的证据。
科学家最关心的问题之一,是“火星上是否存在生命,或者存在过生命”?
普遍的看法是,如果那里存在生命,可能看起来很像细菌,或其他某种非常简单的单细胞生物。
粪便在月球的大概位置
但是,如果我们到达火星后不小心用排泄物污染了这个星球,可能就无法回答这个问题了。我们怎么知道在火星上发现的生命是真正的火星土著,还是来自地球的外星移民?
如果地球上的微生物适应了火星环境,在火星上繁衍传播,我们没有任何办法能消除它们带来的影响。
1967年,在阿波罗11号登月前两年签署的《联合国外层空间条约》规定,成员国“应避免对空间和天体造成有害污染”。但如果我们到达火星,很难做到这一点,因为无论我们走到哪里,排泄物就会跟到哪里。
月球上的排泄物与地球上的生命起源之谜
随着新的登月计划展开,我们需要仔细考虑是否需要保存阿波罗着陆点遗留下来的东西。近日,NPR新闻的内尔·格林菲尔德博伊斯(Nell Greenfieldboyce)宣称,只要降落在阿波罗着陆点100米以内,就有可能对其造成破坏。
保护人类在月球上探索的历史痕迹也意味着保护垃圾——它们的历史价值同样巨大,科学价值也非同凡响。我们需要保护好这些遗址,有朝一日科学家才能重返这里采集我们需要的样本。
对我来说,知道月球上有一袋袋完好无损的人类排泄物为我的想象插上了翅膀。也许,生命根本不是地球孕育出来的,而是来自另一个世界的微生物播下的种子。
假设一颗小行星疾驰而过,撞向月球,并将阿波罗任务遗留的排泄物抛入太空深处(当然,这种假设非常极端)。这些微生物能在更广阔的宇宙中孕育出生命吗?也许吧。
在这种情况下,地球上的生命会不会是从一些外星宇航员的排泄物中繁衍而来的呢?
“据我所知,没有哪个流行的生命起源理论涉及宇航员的排泄物,但从科学角度来说,这个想法是完全合理的,”卢皮塞拉说。如果微生物能在月球上存活,即使处于休眠状态,也意味着微生物能在太空深处存活很长时间,甚至可能在宇宙中穿梭,沿途繁衍传播生命。
行星科学家菲尔·梅泽尔(Phil Metzger)最近在推特上问了一个问题:“简单的生命能否像无线电波一样在宇宙中传播(仅仅是自然地在宇宙中传播),还是需要等待数十亿年,直到乘着宇宙飞船的科技物种来传播它?”“这只是我们返回月球后试图回答的重要科学问题之一。”
生命是一个伟大的奇迹——即使是排泄物中的生命。生命可能在月球上存活,这个事实不得不使我们感到敬畏。这意味着生命的种子可能会在一个死寂的世界中发芽,无论这个世界有多小。
月球上遗留的装粪便的袋子
阿波罗11号留下来的垃圾还在月球上。我们应该保护好它,以供未来的科学家研究。