当阿尔忒弥斯计划让人类回归到（希望）几年后，为了让这些脆弱的生物在如此恶劣的环境中生存，需要解决大量的后勤问题。
其中最重要的就是食物问题。到目前为止，参与国际空间站的航天机构在提供预包装食品方面经验丰富，但获得新鲜食品也有好处，包括对身心健康都有好处。
如果月球土壤被证明是一种适合种植新鲜农作物的介质，那将是令人惊奇的。因此，一组科学家使用阿波罗任务期间收集的几克珍贵的实际月球样本来尝试种植植物，特别是南洋菜或拟南芥。
“对于未来更长的太空任务，我们可能会使用月球作为枢纽或发射台。我们希望使用现有的土壤来种植植物，这是有道理的，”园艺科学家罗布·费尔 (Rob Ferl) 说道佛罗里达大学的。
“那么，当你在月球土壤中种植植物时会发生什么，这完全超出了植物的进化经历？植物在月球温室中会做什么？我们可以拥有月球农民吗？”
好吧，剧透一下：月球泥土，也称为月球风化层，不太适合种植植物。但这项研究只是朝着在令人兴奋的科幻未来中在月球上种植植物迈出的第一步。
目前地球上的月球样本材料数量相当少，因此很有价值且非常珍贵。
Ferl 和他的同事、佛罗里达大学园艺科学家 Anna-Lisa Paul 和地质学家 Stephen Elardo 在 11 年间提出了 3 次申请后，仅获得了 12 克珍贵材料的贷款。
这就需要一个非常小、非常严格的实验——一个迷你花园拟南芥。他们仔细地将样品分装到 12 个顶针大小的盆中，每个盆中都添加了营养液和一些种子。
对照组的种子也被种植在来自极端环境的陆地土壤和土壤模拟物（一种用于模拟外星土壤特性的陆地材料）中。
在实验中，该团队使用了土壤模拟物和名为 JSC-1A 的月球模拟物。这很重要，因为之前的实验表明植物可以在两种类型的模拟物，但细微的差异可能意味着真实的情况是不同的。
（Paul 等人，通讯生物学，2022）
上图：在三组月球土壤和模拟土壤中生长的植物。
事实似乎确实如此。令研究人员惊讶的是，几乎所有种植在月球样本中的种子都发芽了，但这就是事情发生转变的地方。与月球模拟物中生长的植物相比，这些幼苗不但没有快乐地生长，反而显得更小、生长更慢，而且大小变化更大。
当研究小组提取植物进行基因分析时，他们找到了原因。
“在基因水平上，植物拿出了通常用于应对压力源的工具，例如盐和金属或氧化应激，因此我们可以推断植物认为月球土壤环境有压力，”保罗说。
“最终，我们希望利用基因表达数据来帮助解决如何将压力反应改善到植物（特别是农作物）能够在月球土壤中生长而对其健康影响很小的水平。”
研究人员使用的月球样本来自月球表面不同深度的三个不同位置，由阿波罗任务 11、12 和 17 号收集。
有趣的是，这似乎对植物对土壤的反应有影响。从阿波罗 11 号开始，那些种植在最靠近地表的土壤中的植物的情况更糟。一株植物甚至死亡。这是月球风化层最容易受到宇宙射线和太阳风破坏的层。
相比之下，种植在暴露较少的土壤中的种子表现明显更好，尽管结果仍然不如在陆地火山灰中生长的植物。这些信息可以帮助科学家找出如何最好地在月球上种植植物，以及开发使月球土壤更适合植物生长的方法。
不过，我们还没有完全做到这一点。在我们考虑使用月球泥土种植农作物之前，需要进一步研究表征和优化月球土壤以促进植物生长。但现在科学家们至少对他们正在研究的内容以及下一步应该做什么有了更清晰的了解。
“我们想做这个实验，因为多年来我们一直在问这个问题：植物会在月球土壤中生长吗？”费尔说。 “事实证明，答案是肯定的。”
该研究发表于通讯生物学。
