□克莉斯汀
2019年，中國科學家率先在月球上令一顆種子發芽長出葉片，震驚全世界。
最近，在中國「嫦娥五號」帶回的月壤樣品中，中國科學院物理研究所的陳小龍團隊又發現了一種富含水分子和銨的礦物晶體，水分子在樣品中的質素比高達41%。這一發現為月球上存在穩定水分子提供了新的證據。
於是，無數人開始暢想：有一天，我們可以在月球上種菜、種草，最後令月球表面一片蔥蘢……
雖然目前來說，這仍是不可能實作的。不過在科學家們的共同努力下，未來會有很多可能。
新發現的「水分子」非常穩定
人類早已發現月球上是可能有水分子存在的。
比如，我們在觀察月球的火山口湖結構時，就發現存在水停留過的痕跡，這說明可能月球內部原本是有水的，這些水還曾經透過火山活動被釋放到了表面；此外，在月球兩極附近的永久陰影隕石坑中，也曾檢測到的大量水分子。這些水分子通常被認為是以水冰的形式存在，極其不穩定。
之前一直缺乏來自月球上高緯度和極地地區的土壤樣本，我們始終無法獲得水分子存在的確鑿證據。但「嫦娥五號」探月成功，打破了這一局面。在「嫦娥五號」帶回的月壤中，科學家曾發現一種封存著水的「撞擊玻璃珠」，它們形成於一些小天體撞擊月球時——當月球表面的土壤和巖石，在高速撞擊的瞬間被高溫和高壓融化，熔體經過時間冷卻，就形成了這種「撞擊玻璃珠」。研究分析了32個樣本後發現，每個玻璃珠中的含水量約為樣本個體的0.05%，研究人員認為，根據取樣玻璃珠數量的比例推算，月壤中的儲水量能達到約2700億噸。地球上的三峽水庫最大蓄水量也只有393億立方米，也就是說，月球上的儲存水可能遠遠超出了人們的想象。
但對於「撞擊玻璃珠」儲存的水，人們仍無法判斷其準確來源，科學家分析，它們有可能是來自於太陽風、彗星和隕石等外來的來源。
而最近這一次，研究人員在「嫦娥五號」帶回的月壤中的多個礦物碎屑中又發現一種棱柱形板狀透明晶體，其中存在大量穩定形態的「水」——這種晶體被命名為ULM-1，在晶體礦物中，「水」正以一種水合物的形式呈現。
研究人員已經排除了這種水合物來源於地球汙染或火箭尾氣的可能，同時證明這種水合物的分子式中含有多達6個結晶水，水分子在樣品中的質素比更高達41%，而且含有這種水分子的ULM-1礦還是在月球高緯度地區（「嫦娥五號」采樣點）以非常穩定的狀態存在，可能有助於在陽光照射的月球表面更長時間地保存分子水。
也可以說，這一次發現的，更有可能是真正「本地產」的「月球水」。
「水合物」還內建氮肥和鉀肥？
水資源是各種太空研究中必不可少的重要資源，水不僅可以供人類飲用，還可以透過電解產生氧氣和氫氣，為太空人提供呼吸用氧和火箭燃料用氧。如果人類要以月球為中轉站繼續探索外太空，月球上如果有可利用的水資源，將大大減少從地球往太空中運送資源的成本。所以，這次新發現的月球水分子，確實為月球資源的開發和利用提供了新思路，有可能改變未來月球資源的開發模式，也因此更加穩固了月球作為人類探索更廣袤太空的中轉站的地位。
有趣的是，研究人員陳小龍特別表示，本次發現的這類含水合物礦中不僅富含銨，還含有少量的鉀。銨是一種氮肥，鉀屬於鉀肥，它們都是地球上植物茂盛生長所必需的元素。因此陳小龍認為：「這個發現為今後人類在月球上種植作物提供了很大可能性。」這無疑讓人類一直以來想在月球上種菜的夢想又一次插上了翅膀——或許，真的可以利用這些資源在月球上進行植物栽培甚至大規模農業生產？至少可以在月球基地內種植一些蔬菜、糧食作物等，讓月球基地人員能實作部份食物的自給自足吧。
其實早在2013年，美國太空總署（NASA）就宣布了一個在月球種菜的計劃，只是到目前為止，NASA仍沒有相應成果的公布。
在2019年1月，中國科學家倒是宣布已成功地在月球上利用特殊裝置讓一個小小的種子發芽，並長出了嫩綠的葉子。美國科學促進會出版的學術期刊【科學（Science）】曾將這起實驗收錄其中，稱之為「人類（月球種植）的首次實驗」。
不過，這個實驗也僅限於在一種全封閉的特制的生物科普試驗載荷罐裏完成，用的是特制的生物專用水澆灌。但研究人員沒能被觀察到這棵植物開花、結果，因為隨著當時實驗環境的變化，並沒有能讓它繼續生長的條件，最後這株「發芽的植物」只能與其他幾種一起參與實驗的種子（因實驗條件有限，未能觀察到它們是否發芽）一起，被永久封存在那個生物科普試驗載荷罐內，慢慢分解成無害的有機物。
我們早就知道，月球上幾乎沒有大氣層，太陽輻射強度非常高；月球表面在太陽直射情況下，白天溫度可以達到120℃，在沒有太陽時，月球的夜晚溫度範圍則在-183℃到-150℃之間，溫差也十分大；而且月球的晝夜周期大概是27.32天，接近於地球上的一個月；月壤本身也不適合種植，中山大學生命科學學院郭金虎教授在【走出地球的生命】一書中曾寫到過一點。月壤是在隕石和微隕石的頻繁撞擊、撞擊濺射物堆積、宇宙射線和太陽風的轟擊以及劇烈的溫差促使月表巖石熱脹冷縮破碎等機械作用下形成的一種「風化浮土」，本身不含有機質。就算能在月球上找到大量含有穩定水分子的晶體礦，想利用它們改造月球現有的環境，成本也會相當高。
如何利用月球水資源，將會是下一個巨大的技術挑戰。
2035年先建國際月球科研站
不過，人類在月球表面的長期活動似乎已不再遙不可及。國家航天局在今年的「中國航天日」開幕式上已公開表示，國際月球科研站計劃於2035年前建成基本型，將開展常態化月球科學試驗、資源利用與技術驗證，開展月基綜合科學研究和規模資源利用，支撐人類走向更遠的深空。
月球上發現「水」，顯然又是我們向未知世界邁出的一小步。科學家們仍在一邊探索月球的更多秘密，一邊繼續尋找改造月球生存環境的各種可能。
最近在【自然·天文學】專業期刊上發表的一篇行星科學論文中，有科學家提到月球上很可能存在一個能夠進入地下的洞道。研究稱，該發現或將作為潛在的月球基地的理想選址之一，甚至可作為未來月球表面載人任務中的庇護所。這個地質洞道如果可以連線起月表下的一些熔巖管塌陷後形成的通道，就能提供一個比月球表面更溫暖的環境。
還有科學家甚至連去外太空大面積地種植的首選植物都想好了——最近登上專業期刊【創新】（TheInnovation）封面的一項研究成果稱，在地球極端環境中發現的一種沙漠植物「齒肋赤蘚」或能成為人類拓殖外星球的「得力助手——這種植物在面對缺氧、極度幹燥、極低溫和強紫外線輻射等惡劣環境條件時，仍能根據環境壓力快速啟用或抑制自身的某些基因表現，讓自己生存發展。哪怕是自身98%以上的細胞脫水，只要一滴水，該植物的細胞就會迅速在幾秒鐘內「復活」，恢復光合作用和其他生理活動。它們同時還能充當惡劣環境中的建築師，透過分泌物將松散的沙粒黏合在一起，以此增加土壤的穩定性；又像「海綿」一般，能夠吸收和儲存接觸到的稀少水分；還能像一座「氮肥工廠」，固定大氣中的「氮」，為貧瘠的土壤註入養分；它們還有一套高效的DNA修復系統，隨時自我修復；在面對超強Gamma輻照時，甚至會產生大量抗氧化物質，如類胡蘿蔔素和黃酮類化合物，形成了一個強大的抗氧化防禦網，對抗輻射風暴。因此研究者在論文中提出，可以讓齒助赤蘚成為理想的「星際拓荒者」，移植到外星球上去，逐步改變當地的土壤結構，同時改善星球表面的大氣環境，為其他生命的存活創造條件。
如果這一天得以實作，將月球基地打造得一片蔥蘢，也未必不可能。
