科学家们提议,一个隐藏在月球熔岩管中的“月球方舟”可以保存地球上数百万物种的精子、卵子和种子。这个方舟或基因库将被安全地隐藏在这些由超过30亿年前的熔岩雕刻而成的空心隧道和洞穴中,并由上方的太阳能电池板供电。它将保存地球上所有670万种已知的植物、动物和真菌的低温保存的遗传物质,据研究人员称,这需要至少250次火箭发射才能运送到月球。
科学家们认为,这一努力可以保护我们星球的野生动物免受自然和人为的末日场景的影响,如超级火山爆发或核战争,并确保其基因的生存。
科学家们在3月7日(星期日)的IEEE航空航天会议上展示了他们的月球方舟计划,由于COVID-19大流行,今年会议以虚拟形式举行。项目负责人Jekan Thanga表示,并非所有这项雄心勃勃的项目所需的技术都已存在,但他认为在接下来的30年内可以现实地建成。月球方舟的主要动机是为生物多样性创建一个安全的离地球存储设施。
Thanga说:“我喜欢用数据类比。这就像将你的照片和文档从电脑复制到另一个硬盘上,这样如果出现问题,你就有备份。”因此,如果末日事件摧毁了自然世界或抹去了大部分人类,将有机会“按下重置按钮”。研究人员列出了以下可能对地球生物多样性构成的潜在威胁:超级火山爆发、全球核战争、小行星撞击、大流行病、气候变化加速、全球太阳风暴和全球干旱。
创建遗传备份以保护生物多样性并不是一个新概念。位于挪威北极圈内的斯瓦尔巴全球种子库保存了来自世界各地的植物物种的遗传样本,并已被用于将某些植物重新引入野外。然而,该种子库仍面临被海平面上升或小行星撞击摧毁的风险。只有通过在太阳系的其他地方存储遗传信息,我们才能确保它在地球面临的任何生存威胁中幸存下来。
月球是离地球四天旅程的地方,这意味着运输样本比将它们带到火星要容易得多。另一个在月球上建造方舟的好处是,它可以安全地隐藏在熔岩管中。这些地下的空心洞穴和隧道是在月球炽热的婴儿期形成的,并且自那以后一直未被触动。熔岩管将保护方舟免受陨石撞击和DNA破坏辐射。研究人员提议首先使用专门设计的机器人来绘制这些隧道图,这些机器人能够自主探索洞穴和隧道。
一旦机器人识别出合适的熔岩管,建设阶段就可以开始。所提议的方舟将包括地上和地下的两个主要部分。遗传样本将保存在熔岩管内的低温存储模块中,这些模块将通过电梯与地面连接。在地面上,一个通信阵列和太阳能电池板将允许方舟自主维护,一个气闸将允许人类访问。
建造方舟将是一个巨大的后勤挑战,但Thanga表示,NASA和欧洲航天局的即将进行的月球任务将为这些类型的建设项目奠定基础。Thanga预测,将样本运输到月球将是建造方舟最具挑战性和成本最高的方面。根据一些“快速的,信封背面的计算”,他认为,运输样本将是最具挑战性和成本最高的方面。
为了使样本能够低温保存,它们必须在极低的温度下存储,这意味着使用人类从低温存储模块中分类和检索样本是不切实际的。相反,机器人将不得不承担重任。但在这个低温下,机器人会通过冷焊冻结到地板上,金属在极低温度下会融合在一起。根据研究人员的说法,解决方案是量子悬浮。这个理论解决方案基本上是使用超导材料在磁场中固定物体的磁性的超级版本。
研究人员表示,30年的时间框架是可能的,但如果人类面临迫在眉睫的生存危机,它可以做得更快。Thanga说:“这是一个需要真正紧迫感来激励足够多的人去追求的项目。我认为如果需要的话,可以在10到15年内实现。”