想象一下你在火星上降落后，自己种午饭吃——不用靠地球运来的东西，而是用火星上的尘土、空气和微生物。这想法一直听着像科幻小说，关键原因是火星没有肥沃的土壤。火星表面全是灰，虽然含矿物质，但没植物需要的有机营养。
现在，德国的研究人员找到了一个巧妙的解决方案，方法是用类似火星的粉尘加上耐活的微生物，做成一套能种出吃的的肥料系统。这步虽小，但让火星任务自给自足迈了一大步。
研究人员在论文里说：“我们的发现推动了在火星上原位生产肥料，这样就能持续种庄稼了。”
从太空粉尘到活体肥料
这个系统的关键是蓝细菌，通常称为蓝绿藻。这些微生物特别皮实，能在极端环境里活着。更重要的是，它们能拿火星大气里大量的二氧化碳来长，同时放出氧气，还能从矿物质多的灰尘里吸出营养。
为了说明这个想法能不能成，研究人员用了一种叫MGS-1的火星土模拟物（成分跟火星土差不多），模拟出了火星的条件。他们利用这种人造火星土和二氧化碳培育蓝藻细菌，让这些微生物只靠火星上真实存在的资源就能长起来。
等蓝藻细菌长得差不多了，下一个挑战是把它们变成植物能吸收的东西。团队用了厌氧发酵的方法——就是让微生物在没有氧气的环境里分解有机物，把营养释放出来。
他们仔细调了这一步。提前把生物质加热一下，能让它分解得更快，系统温度保持在35度左右效果最好。研究人员还算出了蓝藻量和氨产量之间的最佳比例，保证最后的产品里有足够这种关键营养，植物才能长好。
这种肥料随后在浮萍（Lemna sp.）上进行了测试，这是一种生长迅速的水生植物，富含蛋白质，有些地方的人已经在吃了。结果令人印象深刻：仅1克干蓝藻就能产生足够的养分，长出来27克可以吃的新鲜植物。
研究作者补充道：“尽管存在挑战，但每克干蓝藻就能产出27克湿的浮萍，产量挺高的，说明它有当水培肥料的潜力。”
此外，更棒的是，发酵过程还产生了甲烷——一种高能气体，能收集起来当燃料用，让这个系统又多了一个用处。
在外星球定居的蓝图
这项研究展望了一个未来，宇航员可以大大减少对地球的依赖。通过结合微生物、本地尘土和简单的生物过程，或许能在火星上创建闭环系统，生产食物、氧气甚至能源。
“你可以想象火星上的一个菜园，完全依靠当地资源运作——无需携带土壤、肥料或水。这种自给自足对于未来火星定居点实现最大程度的可持续性至关重要，”不来梅大学的首席研究员、博士生Tiago Ramalho 表示。
然而，这项工作尚未完成。这些实验是在受控的地球条件下进行的，而不是在火星的严酷环境中，那里的辐射、低重力和极端温度都可能影响系统。
接下来，研究人员打算测试这个系统，并把它跟其他生命支持技术结合起来，离完全自给自足的栖息地更近一步。如果这招管用，同样的方法也能用在咱们地球上的可持续农业上——尤其是那些土壤不好的地方。
这项研究发表在《化学工程杂志》上。
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