澳洲科學家主導LEAF實驗 探索阿提米絲三號任務中月球植物生長奧秘

由澳洲大學科學家組成的「ARC太空植物卓越中心」（P4S）正進行一項關鍵研究，旨在為未來在月球和火星基地實現永續植物栽培奠定基礎。P4S倡議匯集了包括美國國家航空暨太空總署（NASA）及德國航太中心（DLR）在內的眾多機構，其核心目標是開發高效、零廢棄的植物生長系統，以支撐地球以外的生命維持系統。

這個由阿德雷德大學（University of Adelaide）領銜的P4S卓越中心，是一項為期七年的跨學科合作計畫。其研究範疇橫跨系統工程、植物生物學、合成生物學、食品化學、心理學、法律及教育等領域。該計畫中的核心實驗，名為LEAF（Lunar Effects on Agricultural Flora，月球對農業植物的影響），預計將搭載於NASA的阿提米絲三號（Artemis III）任務。根據最新資訊，該任務的發射時間不早於2027年中期。這項被稱為LEAF Beta的實驗，將專注於研究包括Brassica rapa（如Wisconsin Fast Plants®的紅綠品種）、Wolffia（浮萍）以及Arabidopsis thaliana（擬南芥）等物種在模擬月球環境下的生長情況。

研究的重中之重，在於探討月球環境中「六分之一地球重力」的條件，以及宇宙輻射對植物生理學的影響。這將是首次對月球環境下植物整體效應進行的全面性分析。LEAF Beta實驗將採用一個具備獨立氣室的密閉艙，以保護植物免受極端太陽光、輻射和真空的侵襲，同時會持續監測光合作用與壓力反應。此項研究旨在釐清生物物理性壓力源如何影響光合作用的產出效率與食物的營養價值，並找出哪些基因特徵賦予太空作物抵抗壓力的能力。

參與研究的科學家，包括來自阿德雷德大學和拉籌伯大學（La Trobe University）的專家，計畫收集植物的生長數據和形態學資訊。更重要的是，在樣本返回地球後，他們將進行深入的基因組和代謝分析。這個返回階段至關重要，因為LEAF將成為首個將月球植物樣本帶回地球進行詳細檢測的任務。此項計畫是P4S更宏大藍圖的一部分，旨在為人類長期駐留月球乃至未來的火星探測任務建立必要技術，同時也期望能提升地球上糧食生產的韌性。

P4S主任、阿德雷德大學的馬修·吉利漢（Matthew Gilliham）教授指出，P4S的突破性成果將為地球上的植物改良帶來關鍵助益，例如在應對乾旱和土壤鹽化等挑戰時，這些太空研究的成果將發揮實際作用。P4S聯盟成員多達38個機構，涵蓋NASA、澳洲太空總署（ASA）以及DLR等。LEAF項目的具體執行則由位於科羅拉多州博爾德市的Space Lab Technologies公司負責。此科學儀器的預計部署地點位於月球南極區域，這與NASA計畫在21世紀首次將人類送回月球表面的目標相吻合，可謂是緊扣時機。