引言

2019年12月23日，國際學術期刊《整體環境科學》釋出了一篇關於物種研究的學術論文，文章作者是我國水科院長江水產研究所的專家

張輝博士

。博士在論文中表示，長江又一個特有物種

“長江白鱘”已經滅絕

。

近年來，隨著地球環境的變化，物種滅絕已經不是什麼新鮮事了。據國際研究所科學家表示，幾乎每年都有物種走入滅絕巷道，而且地球的物種大滅絕週期為

6000萬年

一次，如果從第五次物種大滅絕的時間開始計算，

全球其實已經進入了第六次物種大滅絕的迴圈之中。

前五次物種大滅絕

而為了防範於未然，人類一早就在思考

如何儲存地球生物基因以及生物種子

。據悉，挪威政府就曾在2008年於斯瓦爾巴島耗費巨資建造了一座“

末日種子庫

”——

斯瓦爾巴全球種子庫（Svalbard Global Seed Vault）

。

不過受到

全球變暖

影響，北極地區的永久凍土融化，大量雪水湧入了種子庫的入口還出現了結冰現象，種子庫安危受到威脅。由此可見人類在自然面前底氣還是遠遠不夠。

斯瓦爾巴全球種子庫

如何避免生物大滅絕？

隨著科技的發展，我們總覺得人類的力量已經足夠強大，但是近年來由全球變暖引發的各種天災層出不窮，即便是人類科技也無法解決這些問題，因此

人類其實比我們想象中的還要脆弱

。既如此，那麼人類究竟該如何避免未來地球可能因天災毀滅而導致的生物大滅絕問題呢？

在2021年3月6日到3月13日舉行的航空航天虛擬會議中，美國科學家釋出的研究報告就人類如何避免生物大滅絕提出一個新想法，既

在月球上建立一個能夠儲藏地球670萬個物種精子和卵子樣本的“月球諾亞方舟”

，也可以稱之為

地球生命的堡壘

。

月球諾亞方舟構想

據悉，報告發布者、美國亞利桑那大學的

Jekan Thanga教授

在報告中指出，

地球因為氣候變化、火山災害或者小行星碰撞等問題存在很大的不穩定性，極易導致地球物種滅絕，因此儲存全球物種基因是很有必要的。

但是在地球上建立基因庫就會面臨像斯瓦爾巴全球種子庫那樣因全球變暖、海平面上升而被淹的危機，因此為避免意外發生，將這個基因庫建到

月球

上才是較為可行的辦法。

Jekan Thanga教授

如何建造月球諾亞方舟

說實話，

星際殖民

並不是一個新鮮的話題，多年來人類不斷探索宇宙中的各類天體，除了想要了解地球物種的起源之外，也是在為自己尋找一個好的殖民地。

畢竟地球所處的軌道已經表明其最終終將是要被毀滅的。而在這些星球探索中，

月球並不是最好的殖民地選擇。

其不僅沒有大氣層，而且晝夜極端溫度溫差極大，最重要的是，實驗已經表明，月球的塵埃會破壞活生物體內的DNA分子，讓人類長久被疾病、癌症、死亡等問題所包圍。

惡劣的月球環境

但即便月球表面條件如此惡劣，科學家們卻發現了一條新的求生道路：

月球地下隧道（the moon underground tunnels）

。

2009年，日本JAXA機構科學家表示在月球上發現了一個直徑達數十米的深坑

，稱這個深坑可能是通往熔岩管之類的地下洞穴的“天窗”。

到2011年2月，印度艾哈邁達巴德的空間應用中心宣佈其在月球上發現了一個長1。7公里、寬120米的“熔岩管”結構，證實了月球地下隧道的存在。

據該研究中心表示，這個月球地下隧道能夠

避開太陽輻射、微隕石衝擊、極端溫度

等危害，是一個

天然的避難所

，有助於人類建立月球基地，儲存地球物種的生殖細胞。

因此Jekan Thanga教授提出的“

月球諾亞方舟

”基地構想就建設在目前

由200多個熔岩管組成的月球地下隧道網路中。

發現大量月球地下隧道口

第一步，收集地下隧道資訊

而要建設月球方舟，就必須先收集了解月球地下隧道的各種資訊。就目前來看，讓人類進入月球地下隧道顯然不太現實，不過如今我們在

機器人

研究方面技術已經登峰造極，因此我們可以針對目前的收集到的月球環境資訊研究一些

微型跳躍以及飛行機器人。

將機器人送入熔岩管去

收集月球地下風化層、岩石或者泥土的樣本，

以便人類透過這些樣本瞭解熔岩管的

結構、溫度、佈局

等等資訊，最終來指導方舟的底座設計。

而這一步其實已經可以藉助Thanga教授團隊早前參與研究的“

SphereX

”專案機器人來完成。

微型機器人

第二步，建造電梯井

初步計劃完成後，我們還要對方舟的建設進行思考。根據Thanga教授的設想，我們可以在月球地下隧道的“天窗”部分，既月球表面的大坑裡讓機器人挖掘安裝一個

電梯井

。

以此來作為月球地下物種低溫儲存模組的入口和出口，以方便未來宇航員或者是人類研究的機器人能夠使用電梯井在這個模組培養皿中進行物種樣本的簽入和簽出。

這就像是在

作為月球地下物種低溫儲存模組的入口和出口

借閱書籍和歸還書籍流程一樣，將月球方舟比作圖書館，將物種樣本比作圖書，人類可以透過電梯井自由進出取閱。

圖書館借閱書籍模式

除此之外，電梯井還能夠幫助人類進行第二空間的擴充套件，就像是螞蟻王國的修建一樣，機器人以電梯井為中心出口，在其周圍擴建多條隧道，

圖書館

能夠方面儲存更多的資源以及物資。

當然了，如果還要在地下進行熔岩管內部的擴建，就需要從外部運動建築材料進去，而

擴大基地範圍

電梯井要向下延伸到設施中，宇航員或者機器人透過其工作的時候自然還需要將資訊傳送回地球，因此我們還要在基地的表面

電梯井則恰恰可以充當這一主要的運輸通道，方便宇航員或者機器人進行材料運輸。

執行的頻道將會是電磁頻譜中最為現代化的一部分，可與視線範圍內的地球進行直接的接觸。

建設電梯井的模型

安裝一個拋物面的天線，

而不管是電梯井的修建、系統執行以及地下物種低溫儲存模組的溫度保持，其實都要涉及到一個問題，那便是

第三步，解決電力問題

。

想獲得持續性的電力，Thanga教授給出的設計方案是採用一組

電力供應

。眾所周知，太陽能是目前地球上人類使用較為廣泛的能源，而

太陽能電池板

大概原理便是透過太陽能集熱器等裝備將太陽光輻射產生的熱能所吸收，進而轉換成工質蒸汽，再以此驅動汽輪機進行發現，實現

太陽能發電也是目前最為環保的發電方式之一。

之間的轉換。

太陽能發電原理

月球雖然是地球的天然衛星，但是同地球一樣，月球也會受到太陽的輻射影響，而這也就構建了利用太陽能發電的基礎條件。因此

光能——熱能——電能

不過因為月球的自轉以及公轉週期不同，再加上基地的安置位置特殊，因此月球上面經歷的晝夜轉換週期可能為

Thanga教授打算使用一組太陽能電池板，將太陽光轉化為電能。

。而這裡就需要考慮

12個白天和12個黑夜

太陽能電池的特性雖然可以利用光電效應進行工作，但是按著這種工作原理，一旦到了晚上太陽光消失，發電板也就隨即失去作用，電力的轉換會中斷。因此

電能的儲存問題。

月球上設立太陽能電池板組

至於原理便是將轉化而成的電能傳送到智慧控制器，經過其過充保護，將太陽能元件轉換而來的電能輸送到

為了保證低溫儲存模組能夠長時間保持燈亮以及擁有適宜的人造溫度，我們需要將白天捕獲轉換利用的太陽能儲存起來。

中，而蓄電池則能夠滿足方舟基地夜晚的用電需求，使其進行不間斷的執行。

建造月球諾亞方舟中的難點

蓄電池

當然，構想雖然很完美，但是我們依據要面臨不少的難點。比如

月球微重力問題

。如今前往太空的宇航員都需要在地球模擬太空環境中進行一段時間的適應訓練，畢竟地球上的重力常數是固定的，人類也已經適應了這種力量的存在。

而太空環境基本處於微重力狀態，

如何克服月球的微重力問題

太空中人體各部位骨礦物質密度變化

據悉，

人類在這種環境下會造成神經系統紊亂、肌肉萎縮、骨質流失等等問題，因此要在太空活動，不僅要提前進行訓練，還需要做好完善的防護措施。

，這也就意味著在地球上能夠行動自如的物種以及遵從一定規律發展的生態圈到了月球上面將會有很大的變化。

早前人類就有研究表明，在太空微重力環境下，生命的生殖系統變化十分明顯，比如

月球上的重力約為地球重力的六分之一

等等，因此科學家們還需要進一步研究生殖細胞在月球微重力環境下的表現。

至於月球方舟該如何克服微重力難關，Thanga教授表示也許可以試試

植物只開花不結果、微生物的形態、結構甚至是細胞分化都發生了變化

不過這個旋轉裝置的設計以及安裝將會是很大的問題。

離心力的產生能解決微重力問題

人工製造重力環境，利用水泥車的原理，設定一個旋轉裝置，讓其產生離心力用以保持儲存模組的運動。

再則還有儲存溫度的問題。據瞭解，冷凍儲存技術儲存樣本對於其內的溫度要求極高，

地下儲存溫度問題

而月球表面的溫度在白天能夠達到

種子低溫儲藏的溫度需要保持在-144℃左右，幹細胞的休眠儲存溫度在-160℃左右。

左右，夜晚能夠達到

127℃

左右，這已經存在極大的溫差問題。

再加上月球的熔岩管天窗位置朝上，白日的高溫促使其地下隧道的溫度較高，即便是夜晚極度寒冷，但沒有空氣流動，其會保持溫度恆定，大約在

-183℃

左右，因此

-9℃

。而這無疑是極為困難的。

種子的儲存

綜合結論

不過人類向來喜歡迎戰困難，而如今我們的成就也多是從困難中創造出來的。人類科學家有著豐富的想象力，不管這種想象在當時看來有多麼不可思議，但依靠著我們的好奇心以及願意為止苦心鑽研的心態，

熔岩管內的溫度無法滿足低溫儲存條件，我們需要人工建設一個低溫儲存室

可以說，

這些不可思議大都變成了現實。

。而月球方舟構想便是如此，即便現在人類暫時還達不到這種技術要求，但是它依舊是促使人類前進的推力，它的存在告訴我們，要讓人類得以在億萬年之後繼續延續，就要努力將其實現。

人類建造月球方舟構想

留給粉絲的話

既然說到這，我們不妨再暢想一下，如果人類目前的技術已經達標，我們要將670萬物種的生殖細胞樣本都運送到月球上去，

人類文明能夠跳躍到現在這一步，想象力佔據了極大的功勞

？

我們以

又需要發射多少次火箭，耗資多少呢

發射成本為例，這款火箭每次發射要耗資

長征-3乙運載火箭

左右，地球移動軌道每公斤發射費用為

7000萬美元

，這顯然不是小數目。

當然了，如今像美國著名重型運載火箭公司

1.4萬美元

這樣的私營公司已經在極力降低火箭的發射成本，此後火箭發射要耗費的資金一定會慢慢正常化。至於火箭發射次數，大家覺得應該是多少呢？

運載火箭的發射