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月球靴竟是用奇妙的生物材料汗液和真菌研发

时间:2025-12-21来源:网络作者:小菜点击数:
简介:月球靴竟是用奇妙的生物材料--汗液和真菌研发!

【菜科解读】

月球靴竟是用奇妙的生物材料汗液和真菌研发

2016年,伦敦设计师利兹乔卡约洛(Liz Ciokajlo)收到纽约现代艺术博物馆 MoMA的委托,请她重新帮忙设计月球靴。

月球靴的灵感源自美国阿波罗登月工程宇航员所穿的鞋子,看起来就像毛茸茸的雪地靴。

月球靴于1972年发射升空,当时正值月球探测任务的高潮,它是20世纪塑料时代的标志,博物馆馆长们希望能有一个全新的版本。

乔卡约洛知道,只有生物材料才能在后塑料时代发挥作用,但这位设计师也希望有个全新的目的地来帮助启发灵感。

乔卡约洛想到,我们这代人对太空旅行的痴迷不再是月球,而是火星。

而火星可以帮助她真正跳出固有的思维模式。

乔卡约洛说:火星始终是个神秘而充满想象的地方。

这些想法促使乔卡约洛研发出一种奇妙的生物材料,这种材料已经引起了建筑材料创新工程师和美国宇航局 NASA、欧洲航天局 ESA等顶级航天机构的注意。

她的最终设计是一款高挑的女性靴子,外观看起来粗糙,可以在飞船上生产,使用的材料几乎只有人类的汗液和真菌孢子,非常适合带着有限行李前往火星进行7个月太空旅行。

菌丝体有惊人的特性。

它是一种很好的循环利用材料,因为它利用基质 如锯末或农业废料来制造更多的材料,并且在合适的条件下具有几乎无限增长的潜力。

它能承受比传统混凝土更大的压力而不断裂,是一种已知的绝缘体和阻燃剂,甚至能在太空任务中提供辐射防护。

图2:火星靴的外部是由菌丝体制成的,而内部是棉麻复合菌丝体材料

为了重新设计太空靴子,乔卡约洛想用人体作为部分制造材料的来源,并最终决定使用汗液。

在太空探索中,利用排汗机制并不是新鲜事物,国际空间站目前将宇航员的尿液和汗液回收制造饮用水。

但是用其制造鞋子,则是全新理念。

乔卡约洛认为,在前往火星的长途旅行中,这可能会让宇航员感到离家更近。

月球靴竟是用奇妙的生物材料汗液和真菌研发

菌丝体在太空中的使用超越了物质创新。

在研究过程中,乔卡约洛偶然发现了一本1893年的女权主义小说,书中把火星想象成一个性别角色颠倒的星球,这就是为什么她的作品是女性靴子的原因。

这部小说促使乔卡约洛设想出一个新的社会,在那里生物材料提供了一种与我们周围环境互动的新方式。

就连靴子的名字卡斯基亚 Caskia也来自小说,它是火星上唯一一个男女地位平等的地区名称。

乔卡约洛的设计仍然处于假设状态,因为为现代艺术博物馆提交的真正靴子,以及目前正在伦敦设计博物馆展出的靴子,确实使用了菌丝体,但没有使用人类汗液,因为他们的时间实在太紧迫了。

不过,科学可以证实他们设想的可行性。

菌丝材料可以通过多种方式形成。

如果你有固体废物 如锯屑,你要为它消毒,并加入真菌,这样它就可以开始生长蔓延。

通过在温度和湿度可控的条件下孵育,白色的脉菌丝就会变得紧密,形成纤维状的固体物质。

这就是美国宇航局和欧洲航天局希望将菌丝体用于火星基地的方法。

对于火星靴来说,一种特殊类型的真菌 有500多万个物种在过滤出杂质后,会以人体汗液中稀释的营养物质为生。

还有蒙塔尔蒂所谓的湿材料,这种材料将利用模具直接包裹宇航员的脚,并通过产生汗液来维持。

在这两种方法中,真菌的生长都可以通过加热到70或80摄氏度来停止,这意味着要么在地球上使用烤箱,要么在火星或外太空将其置于高温环境中。

图3:脉菌丝统称为菌丝体,是真菌中最大的部分

欧洲航天局也同样在推进菌丝体的研究。

在与蒙塔尔蒂和乌得勒支大学合作的一个项目中,该机构正在探索真菌是否可以用于在太空中建造建筑物,比如实验室和其他设施。

从地球上发射完全成形的火星设施是相当昂贵的,负载价格在每磅10000美元左右。

在火星上采矿也存在问题,而且成本高昂。

再加上目前一直存在的如何管理太空垃圾的问题,菌丝的分解和回收能力开始显示出优势。

研究团队在10月份取得了初步成果,蒙塔尔蒂说这让人感觉非常兴奋。

月球靴竟是用奇妙的生物材料汗液和真菌研发

欧洲航天局仍在反复检查这些结果,所以现在还没有公开相关发现。

这位工程师梦想着将菌丝体与3D打印技术结合起来,甚至可以通过基因操作来获得更多的选择。

在大西洋的另一边,美国宇航局也在研究,他们的火星任务是否能在火星上建设表面结构。

美国人正在考虑在地球上生产一种带有菌丝体的柔性塑料壳,然后在火星上激活真菌促使其生长。

这样一来,一层薄膜可以在几天或几周内变成厚屋顶或厚墙。

而且,这种建筑可以是可塑型的:当它们的原料被消耗,理想温度被降低,或者菌丝被热量杀死时,真菌就会停止生长。

若需要修复,休眠的真菌就会重新活跃起来。

除了建造太空设施,菌丝体最吸引人的方面之一是,某些真菌表达黑色素的能力。

黑色素是一种生物分子,可以保护人类免受宇宙辐射的伤害。

蒙塔尔蒂和欧洲航天局将此属性作为项目的一部分进行了测试。

图4:靴子的大部分是由菌丝体构成的,而白色的鞋底则是独立形状的3D打印塑料

对许多人来说,菌丝体提供了循环经济的黄金范例。

废物可以作为菌丝体的营养来源,产生的材料具有潜在的生物可降解性,就像木头一样。

如果美国宇航局和欧洲航天局的实验成功,少量真菌孢子就可以为火星上的人类定居点提供初期支持。

从少量的孢子中,他们可以复制并找到宇航员在这颗红色星球上行走的几十种用途。

如果乔卡约洛和蒙塔尔蒂的设计有效,他们设计的鞋子也会以真菌的形式被赋予生命。

月球背面是外星人基地?还是人类被“骗”了千年?

你以为月球背面是“永不见光”的神秘禁地?是外星人的“隐藏基地”?还是NASA藏着什么“惊天大秘密”?错!从古代人“举头望明月”的脑洞,到现代探测器“偷拍”的实锤,月球背面一直是人类想象力的“重灾区”。

它到底藏着什么?是陨石坑的“车祸现场”?还是嫦娥的“老家”?今天咱们就扒一扒月球背面的“前世今生”,看看它凭什么让人类“纠结”了上千年!“古代人的脑洞:月亮背面有‘月亮人’?”古人没望远镜,只能靠“肉眼YY”月球背面。

中国古人说月亮上有“广寒宫”,嫦娥住那儿,还有砍树的吴刚和捣药的玉兔——这配置,简直比现代别墅还齐全!可问题是,月亮只有一面朝向地球,古人咋知道背面有啥?答案很简单:他们根本不知道背面有啥,全靠“脑补”!《淮南子》里写“月中有桂树”,《酉阳杂俎》里说“月中有仙山”,甚至还有人画了“月球背面地图”——虽然画得像抽象画,但气势绝对拉满。

西方古人也没闲着。

古希腊哲学家阿那克萨哥拉说:“月亮是块大石头,背面可能有山有河!”亚里士多德更狠,直接断言:“月亮背面和正面一样,肯定住着‘月亮人’!”——好家伙,这波“跨星球碰瓷”,比现代科幻片还早两千年!“冷战的“太空竞赛”:美苏为啥抢着“偷拍”月球背面?”古代人只能“脑补”,现代人可不一样——他们直接“偷拍”!20世纪50年代,美苏冷战正酣,两国把“上天”当成了“比谁更牛”的赛场。

苏联先下手为强,1959年发射了“月球3号”探测器,绕到月球背面,咔咔拍了几十张照片——这是人类第一次看到月球背面的“真容”!照片传回地球,科学家们惊了:背面和正面完全不一样!正面地势平坦,坑少;

背面全是陨石坑,像被“天外飞石”狂轰滥炸过一样!苏联科学家兴奋得直拍桌子:“这发现,够写十篇论文!”美国也不甘示弱,1968年“阿波罗8号”载人飞船绕月飞行,宇航员成了第一批“亲眼看到”月球背面的人类。

他们描述:“背面像一张被揉皱的纸,全是坑!”甚至有人开玩笑:“这地方,连外星人都不愿意住!”——虽然是个玩笑,但“月球背面有外星人”的谣言,从此传得更邪乎了。

“中国的“嫦娥”来了:背面到底藏着啥?”美苏拍完照片就走,中国却玩真的——2019年,“嫦娥四号”探测器直接在月球背面“软着陆”,成了人类第一个“登陆背面”的使者!这操作有多难?简单说:月球背面和地球之间有块“大石头”(月球本身),会挡住信号,导致探测器“失联”。

为了解决这个问题,中国提前发了颗“鹊桥”中继卫星,专门给“嫦娥四号”当“传声筒”——这波操作,比“异地恋发微信”还高科技!“嫦娥四号”落地后,干了件大事:用雷达“透视”月球背面!结果发现:背面地下藏着“三层大蛋糕”——最上层是月壤,中间是碎石,最底下是岩浆凝固的“月幔”!这发现,直接改了教科书——原来月球背面不是“死火山”,而是“活过”的!更惊喜的是,“嫦娥四号”还在背面种了棉花!虽然因为温度太低,棉花没活多久,但这是人类第一次在月球上种植物——以后移民月球,说不定能靠“月球农场”养活自己呢!“谣言粉碎机:背面真有外星人?”月球背面火了,谣言也跟着来了。

有人说:“背面有金字塔,是外星人建的!”有人说:“背面有UFO基地,NASA在掩盖真相!”甚至还有人P了张“月球背面外星人”的照片——结果被网友扒出是PS的,原图是块石头!科学家们哭笑不得:“背面确实神秘,但神秘不等于有外星人!”他们解释:背面陨石坑多,是因为它没有地球的“大气层保护”,陨石直接砸上去,能不坑坑洼洼吗?至于“金字塔”“UFO”,纯属“看啥都像外星人”的“脸盲症”——就像晚上看月亮,总觉得里面有兔子,其实啥也没有!不过,背面确实有个“神秘现象”:它永远“背对”地球,导致人类对它的了解比正面少得多。

直到今天,背面仍有大片区域没被探索过——说不定未来某天,真能发现点“惊天大秘密”呢?尾声:月球背面,你到底还有多少“瓜”?从古代人的“脑补”,到现代的“实锤”,月球背面一直是人类“好奇心”的“重灾区”。

它没有外星人,没有金字塔,但有陨石坑的“车祸现场”,有“三层大蛋糕”的地下结构,还有人类第一次种棉花的“太空农场”。

为什么都想要抢先登月呢?月球争锋是21世纪的太空竞赛与人类新边疆

2025年10月,当中国嫦娥七号探测器在月球南极展开“月壤水分子分析仪”的那一刻,全球航天界的目光再次聚焦于这颗38万公里外的天体。

与此同时,美国“阿尔忒弥斯计划”因技术问题第三次推迟载人登月,俄罗斯“月球25号”的残骸仍静默于月表,而印度“月船4号”正紧锣密鼓筹备采样返回。

这场没有硝烟的竞赛,早已超越单纯的科学探索,成为国家战略、资源争夺与人类文明延伸的复合战场。

一、资源争夺战:水冰与氦-3的“月球宝藏”月球南极的艾特肯盆地,常年笼罩于-200℃的极寒阴影中,却可能蕴藏着人类未来深空探索的“生命线”——水冰。

根据中国科学院2024年公布的嫦娥六号月壤研究,每吨月壤中约含120克水分子,而南极永久阴影区的浓度可能更高。

美国行星科学研究所测算,若在月球建立电解站,1吨水冰可分解出133公斤氧气和16公斤氢气,足够支持4名宇航员一年的生命维持系统。

更诱人的是氦-3资源。

这种聚变反应的理想燃料,地球储量仅0.5吨,而月球氦-3储量据估算超过100万吨。

中国核工业集团2025年模拟实验显示,100公斤氦-3聚变可产生1亿千瓦时电能,相当于30万吨标准煤。

若实现商业化开采,月球将成为解决地球能源危机的“太空油田”。

案例1:中美南极“水战”2026年,中国嫦娥七号与美国“VIPER”月球车将同时抵达月球南极。

中国探测器搭载的“中子能谱仪”可穿透1米月壤探测水分子,而美国月球车配备的钻探装置计划取样2米深岩芯。

这场“隔空对决”背后,是两国对月球水冰分布数据的争夺——谁先掌握资源地图,谁就能主导未来月球基地的选址权。

二、技术博弈场:从“轨道对接”到“3D打印”的突破登月竞赛的本质是技术代差的碾压。

中国嫦娥六号任务中,轨道器与上升器在38万公里外完成世界首次月球轨道无人交会对接,精度误差仅2厘米。

这项技术直接服务于载人登月:未来中国航天员将从月面上升器进入轨道舱,再搭乘新一代载人飞船返回地球。

美国则押注于商业航天的“低成本革命”。

SpaceX“星舰”计划将单次登月成本从阿波罗时代的300亿美元压缩至10亿美元。

2025年8月,直觉机器公司“奥德修斯”着陆器成为首个商业软着陆月球的探测器,虽因姿态失控侧翻,但仍传回关键数据。

NASA局长比尔·纳尔逊直言:“没有商业航天,阿尔忒弥斯计划将破产。

”案例2:俄罗斯的“技术断代”困境2023年8月,俄罗斯“月球25号”探测器因星载计算机故障坠毁,暴露出其航天工业的断层危机。

自苏联解体后,俄罗斯47年未执行登月任务,关键部件如激光导航仪、变推力发动机均依赖进口。

与之形成鲜明对比的是,中国嫦娥工程通过“绕、落、回”三步走,用16年时间完成技术积累,2025年载人登月关键设备已全部进入地面测试阶段。

三、地缘政治棋局:月球“圈地运动”与规则制定月球竞赛早已超越技术层面,成为大国博弈的新战场。

2024年,美国联合52国签署《阿尔忒弥斯协定》,试图通过“安全区”条款划分月球势力范围。

该协定规定,缔约国可在月球基地周围设立50公里“禁入区”,但遭中国、俄罗斯拒绝加入。

中国则推动“人类命运共同体”模式。

2025年,国际月球科研站(ILRS)已吸引13国签署合作备忘录,俄罗斯、巴基斯坦、南非等国将参与建设。

该科研站计划2030年实现载人驻留,2035年建成可支持6名宇航员长期工作的基地。

中国探月工程总设计师吴伟仁强调:“月球不属于任何国家,但需要制定所有国家都能接受的规则。

”案例3:印度的“低成本突围”2025年11月,印度“月船4号”计划发射,目标采集3-5千克月岩返回地球。

该项目成本仅1.2亿美元,不足中国嫦娥五号的1/5。

印度空间研究组织(ISRO)采用“模块化设计”:探测器重3.8吨,携带4台国际载荷,其中泰国研制的“月球粒子监测仪”将研究宇宙射线与月表相互作用。

这种“小而美”的策略,让印度成为除中美外唯一具备月球采样返回能力的国家。

四、未来图景:月球村的“人类共同体”2025年的月球竞赛,实质是21世纪文明形态的预演。

当中国嫦娥八号计划测试月面3D打印建房技术时,欧洲航天局正研发“月壤熔铸”工艺,试图用激光烧结月尘制造建筑材料。

美国则提出“月球加油站”概念,计划在轨道建立氦-3提炼厂,为火星任务提供燃料。

这场竞赛没有终点。

正如中国神舟二十号航天员王杰在出征前所言:“我们飞向太空,不是为了征服,而是为了证明人类可以超越国界,共同守护这个脆弱的蓝色星球。

”当38万公里外的月球逐渐被点亮,人类或许正在书写一部新的文明史诗——这一次,主角不再是某个国家,而是整个地球。

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