3月16日消息，據國外媒體報道，目前，科學家提議稱，地球670萬種生物的精子和卵子應該送到「月球方舟」，以此作為「現代全球保險策略」，以備不時之需。
科學家設想在月球表面的中空冷卻熔岩管中建造一個月球基因庫，用於儲存動物的精子和卵子、以及植物種子和孢子樣本，存儲在「月球方舟」中的樣本將被冷藏在低溫環境中，該裝置由月球表面安裝的太陽能電池板提供動力。
月球方舟的存在具有特殊意義，將在氣候變化、超級火山爆發或者小行星撞擊等全球性災難發生時保存地球的基因多樣性。
如何將670萬種生物精子和卵子帶到月球？
月球基因庫(可以儲存動物精子、卵子、植物種子和孢子樣本)，被設想建造在月球表面的一個中空的冷卻熔岩管中。如圖所示，這是月球基因庫的地下結構，它被埋在月球表面之下的空心熔岩管。
在月球上建造一個基因存儲設施是非常重大而艱巨的任務，該項研究報告作者美國亞利桑那大學機械工程師傑坎·桑加指出，建造月球方舟是可以實現的。
依據粗略估算，將670萬種生物樣本運送到月球，每次分別運送50個樣本，需要發射250次火箭，這些「生物種子」將進行低溫冷凍處理，飛行38萬公里抵達月球，相比之下，在近地軌道組裝國際空間站總共需要40次火箭發射。
在月球表面建造地球基因庫並不令人驚奇，事實上，縱觀歷史地球自然是一個非常不穩定的環境，我們人類在大約7.5萬年前僥幸生存下來，當時正值托巴超級火山爆發，導致了長達1000年的地球冷卻期，據一些專家稱，該時期可能出現了人類多樣性下降，人類足跡遍布全球，一旦人類文明徹底崩潰，可能會對地球自然環境造成連鎖反應。
建立基因庫未來恢復失去的生物多樣性的想法並不新鮮，例如：目前有100多萬份種子樣本儲存在北冰斯瓦爾巴特群島的全球種子庫中，然而，把這些基因庫設置在地球上，也很容易受到意外損壞。
例如：氣候變化有可能使許多物種未來走向絕跡，同時，伴隨着全球氣候變暖而產生的海平面上升將使斯瓦爾巴特群島的種子庫拱頂淹沒在海浪之下，相比之下，月球可能具有更安全的位置。
在月球上建造一個基因存儲設施將是一項重大任務，研究人員建議在月球熔岩管中建造月球方舟，熔岩管是數十億年前熔岩在月球地下流動時形成的中空隧道，月球有大約數百個直徑100米的熔岩管組成的網絡。
如何建造「月球方舟」？
盡管在部分科幻小說中描繪的月球棲息基地是表面構建的玻璃穹頂結構，但更有可能的是，未來月球居民想要定居在地下環境，這里他們可以免受太陽輻射、隕石和溫度變化的影響。
依據研究人員的提議，月球方舟將通過兩個或更多的電梯直接抵達表面，其中一個電梯專門用於將建築材料運送到基地，因此它可以沿着熔岩管延伸。研究團隊還在同時進行一個名為「X球體」的微型飛行跳躍機器人項目，以幫助實現基地的初步建立。
「X球體」機器人可以進入熔岩管，採集月球塵埃和岩石樣本，收集關於洞穴分布、溫度和構成的相關數據，這些數據可用於確定是否適合建造月球方舟。
該基地的主要支柱將是一系列圓柱形「低溫保存」模塊，在這些模塊中，一排排裝有樣本材料的培養皿將整齊地存放。研究小組稱，這些生物種子可在零下180攝氏度的條件下保存，而干細胞需要在零下196攝氏度的條件下保存，相比之下，研製的新冠疫苗能在零下70攝氏度保存。
然而，在低溫環境下操作也存在着問題，金屬基組件可能被凍結、卡在一起，甚至被冷焊在一起，另一方面，該條件能讓我們利用一種叫做量子懸浮的特殊現象，使樣本架浮在金屬表面之上，就像機器人在磁性軌道上飛行一樣。
量子懸浮是通過將一種低溫超導體材料置於強大的磁鐵之上實現的，基於這一點，前者將在後者之上漂浮一段固定距離，就好像它們是連接在一起。這就像它們被繩子鎖定在某個地方，但這是無形的繩子，當溫度降到很低的時候，神奇的現象就會發生。
一些現象看起來很神奇，但實際上是建立在我們數次實驗嘗試以及我們認知邊緣的實驗室測試物理原理之上，然而，實現這樣的月球方舟仍有很長的路要走，研究人員首先需要確定一些必要因素，例如：該設施將如何與地球通信，低重力環境將對樣本有什麼影響？
6、儲存樣本所需的超低溫條件可以讓我們利用一種叫做量子懸浮的特殊現象——讓樣本懸浮在金屬表面上，類似於機器人在磁性軌道上懸浮(左圖所示)。量子懸浮是通過將一個低溫超導體置於一個強大的磁鐵之上來實現的，在這一點上，前者將在後者之上漂浮一段固定的距離(右圖所示)。
將此類設施建立在地球上並非萬無一失。例如，全球變暖導致的海平面上升將使斯瓦爾巴德種子庫消失在海浪之下。因此，只有將這些基因信息儲存在太陽系其他地方，才能確保它們在地球面臨任何生存威脅時能倖存下來，而月球是外太空「方舟」理想的棲身之所。主要原因在於：月球離地球只有4天路程，比火星更近；另外，在軌道上建立「方舟」也不安全；此外，月球上的熔岩管可以呵護「方舟」的安全。
不過，實現這一雄心勃勃的項目仍面臨不少挑戰。首先，成本高昂，「建造方舟和運輸樣品將花費數千億美元」。此外，樣品必須在零下180至零下196攝氏度的極低溫度下保存，因此需要機器人開展作業，但如此低的溫度對機器人來說也是一個巨大的挑戰。
像這樣的太空項目讓我覺得人類距離成為太空文明越來越近，或許不久人類就會在月球和火星上建立基地。盡管跨多學科項目復雜性很高，但我們這樣的項目更具挑戰性，更有吸引力！
來源：cnBeta
