人類為什麼要重返月球？去撿屎……

自阿波羅11號登月以來已經過去了50年。尼爾·阿姆斯特朗那標誌性的腳印仍然清晰可辨，月球上沒有大氣，不會有風把它吹走。

但其實，比起這個人盡皆知的腳印，6次阿波羅登月任務留下的96袋人類排泄物才是我們留在月球上更矚目的痕迹。勇敢的宇航員將用過的尿片放進袋子里，留在了人類通往廣袤宇宙的門階上。

宇航員的腳印還留在月球上 | NASA

現在，那些袋子依然還在月球上，沒人知道它們變成什麼樣了。科學家想回到月球，解答一個對未來探索火星有著深遠影響的問題：那些袋子里有生命嗎？

人類的糞便可能很噁心，但也充滿了生命。糞便中大約50%的質量是由細菌組成的，代表著生活在腸道中的1000多種微生物的一部分。每一坨便便里都裝著一個奇妙的生態系統，生生不息。

地球滋養孕育各種生命已經有39億年之久。而據我們所知，在這段期間里，貧瘠如月球，那裡是沒有任何生命的。

阿波羅11號登月艙附近的月球表面照片，前景物體是阿波羅11號的35毫米特寫立體相機 | NASA

阿波羅11號登月成功，我們也將地球上的微生物帶到了目前為止最為極端的環境當中。月球上的人類糞便，連同袋子中可能含有微生物的尿液、食物殘渣、嘔吐物和其他垃圾一起，展開了一場自然的、並非有意為之的實驗。

這個實驗要回答的問題是：在月球嚴酷的環境中，生命能展現出多大的韌性？假如微生物可以在月球上存活，那它們能否在星際旅行中存活，在宇宙中播種生命呢？比如在火星。

尼爾·阿姆斯特朗從「鷹號」登月艙下來，成為了第一個登上月球的人類。他拍攝的第一張照片上除了布滿隕石坑的月球表面，還有一個白色的垃圾袋。我不能確定這個袋子里是否裝有糞便，跟在阿姆斯特朗後第二個登上月球的人——巴茲·奧爾德林拒絕就此事發表評論。但美國國家航空航天局歷史辦公室（NASA History Office）稱，月球上的確有一個袋子里曾裝有人類排泄物，或者至今仍裝著它們。

阿波羅登月艙旁邊一個安靜的垃圾袋，1969年 | NASA

1972年，阿波羅16號宇航員查理·杜克在月球上待了71個小時。他曾在電話中承認，當時的機組人員在月球上留下了人類排泄物。「我們確實留下了幾袋，」他說，「我們把到尿液裝在一個水箱里……應該也排過幾次便，但我不太確定，它們被丟進了垃圾袋。我們朝月球表面踢了幾袋垃圾過去。」

你可能會想：「等等，他在月球上待了三天，卻不確定自己有沒有上大號？」正如他在採訪中說的：「三天不拉也算不上太壞吧。」……好像有點道理？

即便如此，杜克表示，把垃圾袋扔出去時他們認為所有垃圾都會被太陽輻射消毒。「如果裡面有東西活下來，我真的會感到非常非常驚訝，」他說。

在第一次阿波羅16號艙外活動中收集樣本的查理·杜克 | NASA

「月球任務設計得非常謹慎，而重量是一個非常大的問題，」佛羅里達大學空間生命科學家安德魯·舒爾格（Andrew Schuerger）說。他最近與人合著了一篇關於微生物在月球上的生存能力的論文。「所以如果你想在月球撿幾塊石頭回來，那就得扔掉一些沒用的東西來保障安全」。

據NASA稱，在飛往月球的過程中，宇航員們依靠「一個綁在屁股上的塑料袋來收集糞便。到了月球表面，則用「最大吸收性服裝」來解決「糞便污染」。說白了就是個吸收力超強的尿片。

「超強吸收力尿片」示意圖 | wikipedia

隨著阿波羅11號登月50周年紀念日的到來，在不久的將來重返月球的興趣也被再次點燃。特朗普政府的目標是最早在2028年重返月球。NASA正在積極籌備預算用以建造「月球門戶」（Lunar Gateway）——一個繞月球軌道運行、可供人居住的空間站，能讓宇航員們進行長期的月球任務，並為人類登陸火星做好準備。

去看看月球上的便便，則為這次探險增添了一個理由。

便便里的細菌死了嗎？

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「垃圾袋裡是否還存在生命？」儘管科學家們提出的這個問題看起來有點傻，但也許能讓我們了解生命究竟能忍耐多極端的環境，探索人類污染其他天體，甚至在其他天體上播種生命的可能性。這些理由足以讓我們回到月球，帶些糞便樣本回來。

舒爾格說，這些垃圾袋「是地球上所有含有大量真菌、細菌和病毒的物品中保護得最嚴密的」（真菌是另一類可能存活下來的微生物）。對天體生物學家來說，它們才是月球上最有意思的物體。

儘管如此，不論在哪個垃圾袋裡發現生命存活的可能性都非常小。舒爾格與同事們最近完成了一項分析，模擬了地球微生物在留在月球上的航天器表面存活的可能性。垃圾袋受到的保護可能更好（接下來會細說），但同樣苛刻的環境依然存在。

便便中大約50%的質量是由細菌組成的，每一坨便便都是一個充滿生機的生態系統 | 圖蟲創意

從各方面來說，地球都非常適宜生命生存，但月球就不是了。月球沒有起保護作用的磁場，這種磁場可以讓最強大、最具破壞性的宇宙輻射偏轉；月球也沒有能吸收太陽紫外線的臭氧層，其真空表面也不適合生命生存。由於缺乏大氣層，月球晝夜溫差極為劇烈：夜晚的溫度可以低至零下173攝氏度，白天的溫度則能高達100攝氏度（即水在地球表面的沸點）。

輻射與極端溫度很有可能已經殺死了垃圾袋裡的所有微生物。舒爾格表示，袋子里任何生命體的「存活概率都非常低」。「但這已經是所有登月物體中（有生命體存活）的最高概率」。

便便里的細菌還活著？

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月球表面的條件的確十分惡劣，先別失去希望。「微生物並不需要太多保護，」地外智慧生物搜尋協會（SETI Institute）的生物學家瑪格麗特·雷斯（Margaret Race）說道。

畢竟，我們在地球上幾乎所有地方都發現了細菌生命——海底最深處、在靠近灼熱的海底熱泉處、在格陵蘭島冰川下3000多米處。在阿波羅16號任務中，宇航員們進行了一項實驗，他們將9種微生物樣品放在飛船外部，讓它們暴露在太空中最惡劣的環境中。其中的許多微生物都存活了下來（儘管在太空中存活幾天並不等同於在太空中存活50年）。

阿波羅16號的微生物生態鑒定裝置，實驗旨在觀察微生物生命是否能夠在太空旅行中存活 | NASA

「『永遠不能超過某個溫度、某個鹽度，或者某個酸度』，我們對生命可沒有這樣的定義，」雷斯說，「不論看向哪裡，總能發現生命。」

要讓這些微生物存活，哪怕至少讓它們能復活，都需要很多條件。首先，排泄物必須包裹得嚴嚴實實，這樣微生物生活的環境才能保持潮濕，才能繁殖生長。NASA科學家馬克·盧皮塞拉（Mark Lupisella）正在做回收、研究這些垃圾袋的初步工作，他說：「在尿布封閉的（潮濕）環境中，細菌大概是可以進行繁殖的。」但這一點無法保證，月球上溫度波動劇烈，它們可能會在加熱和冷卻的過程中因機械力而裂開。

「另外，我們也不知道暴露在陽光下的袋子內部溫度會達到多少，」舒爾格說道。如果溫度超過100攝氏度，細菌在月球上可能只能存活幾天或幾周。

來自阿波羅11號的照片，地球正從月球地平線上升起 | NASA

不過，盧皮塞拉表示，即使袋子里的微生物全部死亡，這些袋子也仍然值得研究。科學家們也許能弄清楚這些微生物在月球上到底存活了多久，是否進行了演化或適應了環境。「這有些勉強，但我們有可能辨別出這些生命體是否在早期發生了突變。」他說。

他的意思是說，有很小的可行性，自然選擇會在這些垃圾袋中發揮作用，導致微生物演化並最終生存下來。哪怕糞便中只有一小部分微生物得以在月球上存活下來，那它們就有可能生長、擴散。

另一種可能是，一些微生物有可能復活。也就是說，在月球上休眠數十年後，一部分微生物也許能在合適的條件下恢復生機。曾凍在北極地區數千年之久的細菌孢子（形成了保護外層的休眠細菌）就被成功復活過。如果糞便中的孢子能在月球上存活數十年後復活，那將是一件非常有意思的事。

測試微生物生命的極限對微生物學家而言是件趣事。不過，對於火星之旅來說，這樣的測試則更加寶貴了。

如果便便不小心去了火星

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如果微生物能在月球上存活，那它們就更有可能在擁有稀薄的大氣層、更宜居、有水流跡象的火星上生存下來。

科學家最關注的火星問題之一便是：「火星上是否有、或者曾經有過生命？」科學界的普遍看法是，如果火星上有生命，那它們很可能看起來像細菌，或者其他一些非常簡單的單細胞生物。

月球上便便的位置 | Vox

但如果我們成功到達火星，然後不小心用排泄物污染了這個星球，那這些問題就會變得更難以回答。到時候怎麼能知道在火星上發現的生命是真正的火星生命，還是來自地球的呢？如果我們地球上的微生物喜歡上了火星的環境並且傳播開來，一切可能就沒辦法重來了。

1967年簽署的聯合國《外層空間條約》（即阿波羅11號登陸的兩年前）規定，成員國「應避免對太空和天體造成有害污染」。想要在火星之旅中做到這一點十分不易，因為無論走到哪裡，排泄物總會跟著我們。

便便與地球生命的起源

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得知月球上還保留著完整的人類排泄物，這給我提供了不少開腦洞的材料。比如，想想那個「生命根本不是起源自地球」的假說。也許，生命是由來自另一個世界的微生物播下的種子。

想像一下：一顆小行星飛速撞向月球，將阿波羅任務留下的糞便投到了太空深處（這是一種極端假設的情況）。這些微生物能在更廣闊的宇宙中播種生命嗎？也許可以。

既然如此，地球上的生命是否可能是由外星宇航員的糞便播種開來的呢？「據我所知，沒有任何主流理論涉及到像這樣的宇航員尿布之說，但從科學的角度來說，這個想法是完全有可能的，」盧皮塞拉說道。

地球上的生命是由外星宇航員的糞便播種開來的也說不定 | 圖蟲創意

如果微生物能在月球上存活，即使處於休眠狀態，這也將意味著微生物能在太空深處存活很長一段時間，在星際間旅行，傳播生命。

「簡單的生命體能像無線電波一樣在宇宙中傳播（僅僅靠自身在宇宙中自然移動）嗎？還是需要等待數十億年，直到被哪個科技發達的物種用宇宙飛船傳播開來？」行星科學家菲爾·梅澤爾（ Phil Metzger）最近在推特上問道，「這僅僅是我們重返月球後要嘗試回答的眾多重要科學問題之一」。

生命是難能可貴的奇蹟，即便存在於糞便中也一樣。一想到其中某些微生物可能會在月球上存活，在一個死寂的世界中可能有生命播種開來，真是令人敬畏。

至今仍在月球上的阿波羅11號的垃圾，相信將來有一天它們能為科研大放異彩 | NASA

編譯來源：

https://www.vox.com/science-and-health/2019/3/22/18236125/apollo-moon-poop-mars-science

作者：Brian Resnick

翻譯：Amaranth

編輯：八雲

校對：八雲

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