科學家競要去月球找50年前留下的人類糞便

潤語

阿波羅11號登月至今已經(jīng)將近50年了。尼爾·阿姆斯特朗標志性的足跡仍留在那里，沒有受到干擾——月球上沒有大氣，因此也沒有風能將足跡吹走。不過，人類在月球上留下的更大“印記”，或許是6次阿波羅登月任務留下的96袋人類排泄物。

月球上仍然保留著阿波羅任務宇航員留下的足跡，同樣留在月表上的還有宇航員的排泄物。

1969年阿波羅登月艙旁邊的一個垃圾袋

沒錯，勇敢的宇航員們在去月球的路上，甚至可能是在月球表面活動時，將用過的尿布放到了袋子里?，F(xiàn)在，這些袋子還留在那里，沒有人知道它們變成了什么?？茖W家們想回到月球上，為一個將對我們未來探索火星有深遠影響的問題尋找答案。這個問題就是：這些袋子里有生命嗎？

人類的糞便可能很惡心，但也充滿了生命。糞便大約50%的質量是由細菌組成的，代表著生活在腸道中的1000多種微生物的一部分。每一坨糞便中都存在著一個奇妙的生態(tài)系統(tǒng)。在走過39億年的時間里，地球一直是這些生命的家園，并孕育出更多的生命，而據(jù)我們所知，月球在這段時間里一直是貧瘠和沒有生命的。

隨著阿波羅11號登月成功，人類把地球上的微生物帶到了目前為止最極端的環(huán)境中。這意味著月球上的人類糞便——連同袋子里的尿液、食物垃圾、嘔吐物和其他垃圾以及可能含有的微生物——代表著一種自然的、但并非有意為之的實驗。

這個實驗將回答的問題是：在月球嚴酷的環(huán)境下，生命會有多大的韌性？如果微生物能在月球上存活，那它們能在星際旅行中存活嗎？它們是否有能力在宇宙中播種生命，包括在火星這樣的地方？

宇航員將糞便裝在袋子里丟在月球表面

尼爾·阿姆斯特朗從阿波羅11號的“LM-5鷹”登月艙下來，成為第一個登上月球的人類。他拍攝的第一張圖片顯示，月球表面布滿了大大小小的撞擊坑，同時還可以看到一個被丟棄的白色垃圾袋。

我們不能確定這個袋子里是否有糞便，但根據(jù)美國國家航空航天局歷史辦公室的說法，月球上確實存在一個類似的袋子，里面含有人類糞便，或者至今仍含有人類糞便。

1972年，阿波羅16號宇航員查理·杜克在月球上待了71個小時。他近日證實了當時的機組人員在月球上留下了人類糞便?！拔覀兇_實這么做了，”他說，“我們把收集到的尿液放在一個水箱里……我認為我們有過幾次排便，但我不確定（糞便）是不是在一個垃圾袋里，因為我們在月球表面扔了幾袋垃圾?！?p>

細菌占人類糞便重量的50%以上

據(jù)美國國家航空航天局稱，在飛往月球的過程中，宇航員們依靠“一個綁在屁股上的塑料袋來收集糞便”，這確實是一個令人惡心且繁瑣的過程。

從阿波羅11號開始，宇航員開始用上了一種新式的“最大吸收力服裝”，其實就是用超強吸收性能的高分子材料制成的短褲——加強版紙尿褲

杜克表示，他們最后還是把垃圾袋扔了出去，以為所有東西都會被太陽輻射消毒。另一方面，在返回地球的時候把垃圾袋一起帶回去并不是一個實際的選擇。

“月球任務的設計非常謹慎，重量是一個非常大的問題，”佛羅里達大學空間生命科學家安德魯·舒爾格說，

“因此，你如果想撿一些月球上的巖石，那就應該扔掉那些對增加安全邊際的東西，這是有道理的?！辈痪们?，舒爾格與人合著了一篇關于月球上微生物生存能力的論文。

據(jù)美國國家航空航天局稱，在飛往月球的過程中，宇航員們依靠“一個綁在屁股上的塑料袋來收集糞便”，這確實是一個令人惡心且繁瑣的過程。從阿波羅11號開始，宇航員開始用上了一種新式的“最大吸收力服裝”，其實就是用具備超強吸收性能的高分子材料制成的短褲——加強版紙尿褲。

這種太空紙尿褲解放了宇航員的排便過程，他們在解決自然需求之后，將一個個裝有紙尿褲的白色垃圾袋留在月球上。

隨著阿波羅11號登月50周年紀念日的到來，人類在不久的將來重返月球的興趣被重新點燃。特朗普政府的目標是最早在2028年回到月球。NAsA在預算上也有動力來建造一個“月球門戶”，這是一個可供居住的月球軌道平臺空間站，將圍繞月球運行，允許進行長期的月球任務，并為最終的人類火星任務做好準備。

當我們?yōu)檫@些旅程做準備時，糞便是我們必須重返月球的另一個原因。

如果糞便細菌都死亡了

科學家們提出的“垃圾袋里是否有生命存在”的問題盡管看起來很傻，但這或許能讓我們進一步了解生命所能承受的極端環(huán)境。當我們探索這一問題的時候，我們也能了解人類污染地外天體的潛力，或者甚至是在天體上播下生命種子的潛力。這些就足夠讓我們回到月球去收集一些樣本了。

極有可能的情況是，宇宙輻射和極端溫度（夜晚的溫度可以是零下173攝氏度，白天的溫度則能達到100攝氏度）共同殺死了垃圾袋里的微生物。

在解決自然需求之后，宇航員將一個個裝有紙尿褲的白色垃圾袋留在月球上。

舒爾格說，這些垃圾袋“是地球上所有含有大量真菌、細菌和病毒的物品中保護得最嚴密的”（真菌是另一類可能存活下來的微生物）。對天體生物學家來說，這意味著這些袋子是月球上最有趣的物體。

盡管如此，舒爾格表示，在任何一個垃圾袋里，任何生命存活下來的可能性都很小。他和同事們最近完成了一項分析，模擬了地球微生物在月球上遺留的航天器表面上仍然存活的可能性。這些垃圾袋可能得到了更好的保護，但同樣也經(jīng)受著苛刻條件的考驗。

在許多方面，地球都是如此適宜生命生存，而月球卻并非如此。月球沒有一個起保護作用的磁場，因此不能使最強大和最具破壞性的宇宙輻射偏轉;它也沒有能夠吸收太陽紫外線的臭氧層。

月球的真空表面不適宜生命生存。由于沒有大氣層，月球白天和晚上都會經(jīng)歷劇烈的溫度波動：夜晚的溫度可以是零下173攝氏度，白天的溫度則能達到100攝氏度，即地球表面水的沸點。極有可能的情況是，宇宙輻射和極端溫度共同殺死了垃圾袋里的微生物。舒爾格表示，袋子里任何生命體的存活都是“低概率”的，“但這是所有登月生命中的最高概率?！?p>

載人登月任務的著陸地點，即人類糞便在月球表面的分布地點。

如果糞便細菌是活的

地外智慧生命搜尋協(xié)會的生物學家瑪格麗特·雷斯表示，盡管月表條件十分惡劣，但不要失去希望，“微生物不需要太多保護”。

畢竟，我們在地球上所能看到的幾乎所有地方都發(fā)現(xiàn)了細菌生命，比如格陵蘭島冰川下2000米的海底，靠近灼熱的熱泉的地方。在阿波羅16號任務中，宇航員們進行了一項實驗，他們將9種微生物樣品放在飛船外部，讓它們暴露在太空中最惡劣的環(huán)境中。樣品中的許多微生物都幸存了下來（盡管在太空中的幾天并不等同于在太空中的50年）。

“我們對生命的定義并不是說，‘它永遠不能超過這個溫度，這個鹽度，或者這個酸性水平，”瑪格麗特·雷斯說，“每次我們在不同地方尋找，都能發(fā)現(xiàn)生命。”

要讓這些微生物存活，或者至少使它們復活，還需要做很多工作。如果沒有水分，細菌就不能增殖或生長。首先，人類的排泄物必須包裝得非常好，這樣微生物生活的環(huán)境才能保持濕潤。NASA科學家馬克·盧皮塞拉說：“在密閉的尿布（潮濕）環(huán)境中，細菌想必應該可以進行復制?！?/p>

這些垃圾袋必須完好無損，考慮到月球上劇烈的溫度波動，這一點我們不是很確定。它們可能會在加熱和冷卻過程中因機械力而撕裂。舒爾格說：“此外，我們也不知道在陽光下袋子的內部溫度會達到多少?！彼硎荆绻麥囟瘸^100攝氏度，細菌在月球上可能只能存活幾天或幾周。

盧皮塞拉表示，即使袋子里的所有生命全部死亡，這些包也仍然值得研究。科學家或許能弄清楚這些微生物在月球上生活了多長時間，以及它們是否演化或適應了環(huán)境?！斑@會耗費大量精力，但我們有可能辨別出這些生命形式是否在早期發(fā)生了突變，”盧皮塞拉說道。他還表示，自然選擇極有可能在這些垃圾袋中發(fā)揮作用，導致微生物演化并最終幸存。如果糞便中只有一些能夠在月球上生存的微生物，那它們就能生長和傳播。

再強調一次，這是我們留下過生命的最極端的環(huán)境，也可能是生命曾經(jīng)到過的最極端的地方。我們需要知道生命在這種環(huán)境下有（或沒有）多大的耐受力。

另一種可能是，一些微生物會復活。換句話說，這些微生物在月球上休眠數(shù)十年后，可能會在合適的條件下恢復生機。在地球上，北極地區(qū)的細菌孢子（形成保護層的休眠細菌）就曾在冰凍數(shù)千年后再次復活。如果糞便中的孢子能在月球上存活數(shù)十年后復活，那將是一件很有意思的事情。

在微生物學中，這樣的研究非常有趣，而評估微生物生命的極限對于火星之旅來說，將是無價的。

月球糞便對未來火星任務的意義

如果微生物能在月球上存活一段時間，那它們就更有可能在火星上生存，因為火旱擁有稀薄的大氣層，環(huán)境更宜居，而且有水流的跡象。科學家對火星最關心的問題包括火星上是否有生命，或者是否曾經(jīng)有過生命。普遍的看法是，如果火星存在生命，那這些生命可能看起來很像細菌，或者其他一些非常簡單的單細胞生物。

阿波羅16號上的微生物生態(tài)評估設備，該實驗的設計目的是了解微生物生命能否經(jīng)受住太空旅行的考驗。

阿波羅11號的白色垃圾袋仍然留在月球上，我們應該重返月球，將這些人類糞便樣品保存起來，供進一步的研究。

然而，如果我們成功到達火星，然后不小心用我們的排泄物污染了這個星球，那這些問題就會變得更難回答。我們怎么知道在火星上發(fā)現(xiàn)的生命是真正來自火星，還是來自地球？如果地球上的微生物喜歡上火星環(huán)境并傳播開來，那可能就沒有辦法消除這種影響了。

1967年簽署的《聯(lián)合國外層空間條約》規(guī)定，成員國“應避免對太空和天體造成有害污染”。在我們的火星之旅中，這一點可能會很難做到，因為無論我們走到哪里，我們的排泄物也會去到哪里。

了解月球上的糞便有助于思考地球生命的可能起源

隨著新登月計劃的制定，我們需要仔細考慮應該如何保存阿波羅著陸點的遺留物。據(jù)報道，只要著陸位置距離阿波羅飛船著陸點不到100米，就有可能對這些物體造成破壞。保護人類在月球上探索的歷史也意味著保護這些“垃圾”，不僅因為其具有巨大的歷史價值，也因為它們有著重要的科學價值。我們需要保護這些地點，這樣科學家才能回到那里采集樣品。

了解月球上保留著的完整人類排泄物還可以為人類的想象提供燃料。例如，我們可以考慮生命根本不是起源于地球的假設，相反，地球生命可能是來自另一個世界的微生物播下的種子。

現(xiàn)在讓我們假設一顆小行星疾馳而過，撞向月球，并將阿波羅任務的糞便拋入太空深處（這是一種極端假設的情況）。這些“種子”能在更廣闊的宇宙中孕育生命嗎？也許可以。在這種情況下，地球上的生命是否可能是由外星宇航員的糞便播下的呢？“據(jù)我所知，沒有一個主流的理論涉及宇航員的尿布，但從科學角度來說，這整個想法是完全有可能的?！北R皮塞拉說道。

如果微生物能在月球上存活，即使處于休眠狀態(tài)，也意味著微生物能在太空深處存活很長一段時間。也就是說，微生物可以在不同星球間旅行，傳播生命?！昂唵蔚纳芟駸o線電波一樣在宇宙中傳播嗎？還是需要等待數(shù)十億年，直到擁有宇宙飛船的科技物種將其傳播開來？”行星科學家菲爾·梅澤爾最近在社交媒體上問道，“這只是我們重返月球后要努力回答的許多重要科學問題之一?！?/p>

生命是寶貴的奇跡，即使我們糞便中的微生物也同樣如此。讓我們對其中一些微生物可能在月球上存活的事實心懷敬畏吧，因為這將意味著生命有潛力播撒在一個死亡的星球上，不管這個星球有多小。