太空農業最後一塊拼圖，新實驗：月球、火星風化層可轉為農作物土壤

隨著人類重返月球並寄望火星殖民，如何在外太空長期生存成為關鍵課題。最近科學家完成一項實驗，將人類排泄物（污水）做為肥料改良貧瘠月球風化層土壤，發現可從表面礦物質收穫許多重要的植物營養素。

建立月球或火星長期殖民基地是人類探索太空重大目標，涉及技術、資源、健康、法律等層面，月球因離地球近，補給和救援相對容易，被視為初期技術驗證的「前哨站」；火星地理條件較像地球，擁有大氣、季節與水冰資源，被視為人類建立永久生存據點的「終極目標」。

目前 NASA 阿提米絲計畫（Artemis）、SpaceX 星艦（Starship）火箭正朝這兩個方向推進。

然而月球和火星表面土壤稱為「風化層」（Regolith），與地球土壤截然不同，風化層缺乏養分，含礦物質但完全缺乏植物生長所需有機物質及關鍵營養素（尤其是氮）；此外，風化層保水性差，可能含有對植物有害的化學物質（如火星土壤含高氯酸鹽）。

為了在月球或火星建立長期基地，就地取材且持續供應的資源為首要條件，第一步必須先改造月球、火星非常不適合人類居住與種植農作物的表面風化層。

NASA 甘迺迪太空中心一個團隊正嘗試相關技術，開發由一系列生物反應器和過濾器組成，可將污水轉化為營養溶液的「生物再生生命保障系統（，Bioregenerative life support system，BLiSS）」。

在新實驗中，研究人員將排泄物廢水與火星/月球風化層模擬物結合，證實兩者相互作用後能產生大量植物必需營養物質，包括硫、鈣、鎂和其他金屬。此外，顯微鏡觀察模擬物顆粒發現了風化特徵，比如月球風化層模擬物形成微小凹坑，火星風化層模擬物被奈米顆粒覆蓋，這些情況都有助降低鋒利礦物質磨蝕性，朝著更像地球土壤的材料邁出一大步。

初步實驗成果表明處理過的污水與排泄物確實能改善風化層結構，目前看來也不會產生其他毒性，但月球和火星實際風化層與模擬物不同，尚需進一步實驗。