北京时间3月16日消息，据国外媒体报道，目前，科学家们提出，在紧急情况下，应将地球上670万种精子和卵作为“现代全球保险战略”发送到“月球方舟”。
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科学家设想在月球表面的空心冷却熔岩管中建立一个月球基因库，以存储动物的精子和卵，植物种子和孢子样品。 储存在“月球柜”中的样品将在低温环境中冷藏。 该设备由安装在月球表面的太阳能电池板供电。
月球方舟的存在具有特殊意义，在气候变化，超火山爆发或小行星撞击等全球性灾害发生时，它将保护地球的遗传多样性。
如何将670万个生物的精子和卵子带到月球上？
构想的月球基因库（可以存储动物的精子，卵，植物种子和孢子样本）建在月球表面上的空心冷却熔岩管中。 如图所示，这是月球基因库的地下结构，埋在月球下的空心熔岩管中。
在月球上建立基因存储设施是一项非常重要且艰巨的任务。 研究报告的作者，亚利桑那大学的机械工程师Jackan Sanga指出，建造月球柜是可以实现的。
据粗略估计，将670万个生物样本运送到月球，每个要运送50个样本，需要发射250枚火箭。 这些“生物种子”将被冷冻并飞行38万公里到达月球。 相比之下，在低地球轨道上组装国际空间站总共需要发射40枚火箭。
在月球表面上建立一个地球基因库就不足为奇了。 实际上，在整个历史过程中，地球自然是一个非常不稳定的环境。 大约75,000年前，鸟羽超级火山爆发时，我们人类幸免于难。 这导致地球有1000年的冷却期。 一些专家认为，全世界的人类多样性和人类足迹可能正在下降。 人类文明一旦彻底瓦解，便可能对地球的自然环境产生连锁反应。
建立基因库以恢复未来丧失的生物多样性的想法并不新鲜。 例如，目前北极地区斯瓦尔巴德群岛的全球种子库中存储着超过一百万个种子样本。 但是，这些基因库位于地球上，也容易受到意外破坏。
例如，气候变化可能导致许多物种在未来灭绝。 同时，伴随全球变暖的海平面上升将淹没斯瓦尔巴特群岛的种子库在海浪中。 相比之下，月球可能是更安全的位置。
在月球上建立一个基因存储设施将是一项重大任务。 研究人员建议在月球熔岩管中建造一个月球柜。 熔岩管是数十亿年前熔岩在月球下方流动时形成的空心隧道。 一个由数百个直径为100米的熔岩管组成的网络。
如何建造“月亮方舟”？
在月球上建立一个基因存储设施将是一项主要任务，但桑加教授说这是可以实现的。 他和他的研究同事建议在数十亿年前的熔岩建造的月球熔岩管中建造一个月球柜。 地下流动时形成的空心隧道最终留下了数百根直径约100米的熔岩管网络。
尽管某些科幻小说中描述的月球栖息地基地是表面建造的玻璃穹顶结构，但在将来，月球居民更有可能希望定居在地下环境中，在这种环境中可以保护他们免受太阳辐射，陨石和温度变化的影响。 。
根据研究人员的建议，月球方舟将通过两个或多个电梯直接到达地面，其中一个电梯专用于将建筑材料运输到基座，因此它可以沿着熔岩管延伸。 该研究小组还正在研究一个名为“ X Sphere”的微型飞行和跳跃机器人项目，以帮助实现基地的初步建立。
“ X Sphere”机器人可以进入熔岩管，收集月球灰尘和岩石样本，并收集有关洞穴分布，温度和成分的相关数据，这些数据可以用来确定它是否适合建造月球柜。
底座的主要支柱将是一系列圆柱形的“低温保存”模块，其中将整齐地存放包含样品材料的培养皿。 研究小组说，这些生物种子可以在摄氏零下180度下储存，而干细胞则需要在摄氏零下196度下储存。 相反，开发的新的冠状疫苗可以在零下70摄氏度下保存。
但是，在低温环境下工作时也存在问题。 基于金属的组件可能会被冷冻，粘在一起，甚至被冷焊。 另一方面，这种情况使我们可以使用一种称为量子悬浮的特殊现象来使样品架漂浮在金属表面上，就像机器人在磁道上飞行一样。
通过将低温超导体材料放在强力磁体上来实现量子悬浮。 基于此，前者将在后者上浮动固定距离，就像它们连接在一起一样。 就像它们被绳子锁在某个地方一样，但这是一条看不见的绳子。 当温度降得很低时，就会发生神奇的现象。
有些现象看似惊人，但实际上是基于我们的几次实验尝试以及我们认为最边缘的实验室测试的物理原理。 然而，要实现这样的月球柜，还有很长的路要走，研究人员首先，需要确定一些必要的因素，例如：该设施将如何与地球通信，以及低重力环境将产生什么影响在样品上？
6.存储样品所需的超低温条件使我们能够使用一种称为量子悬浮的特殊现象-使样品悬浮在金属表面上，类似于机器人悬浮在磁道上（如左图所示）。 通过将低温超导体放置在强力磁体上来实现量子悬浮，在该点上，前者将在后者之上浮动一定的距离（如右图所示）。
在地球上建立这样的设施并不是万无一失的。 例如，由全球变暖引起的海平面上升将导致斯瓦尔巴特群岛种子库在海浪下消失。 因此，只有将这些遗传信息存储在太阳系的其他部分中，它们才能在面对任何生存威胁的情况下在地球中生存，而月亮是外太空“方舟”的理想庇护所。 主要原因是月亮离地球只有4天之遥，比火星还近。 此外，在轨道上建造“方舟”并不安全； 另外，月球上的熔岩管可以保护“方舟”的安全。
但是，这一宏伟项目的实现仍然面临许多挑战。 首先，成本高。 “制造方舟和运输样品将耗资数千亿美元。” 另外，样品必须存储在摄氏负180到负196摄氏度的极低温度下，因此需要机器人来进行操作，但是这样的低温对于机器人也是一个巨大的挑战。
这样的太空项目使我感到人类越来越接近成为太空文明，也许不久之后人类将在月球和火星上建立基地。 尽管跨学科项目的复杂性很高，但像我们这样的项目却更具挑战性和吸引力！