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作者:刘颖  来源:  时间:2022-04-20

最近的太空很热闹。

 

中国空间站的出差三人组刚刚成功返回地球。日前,spacex公司首次将四位平民送入到国际空间站。

 

brtv科教频道《创新北京》节目日前邀请中国科学院国家空间科学中心研究员周炳红、北京大学地球与空间科学学院教授焦维新,一起揭秘太空实验室,走进新的航天时代。

 

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太空实验室里会做哪些实验?

 

从太空育种、人体实验、材料实验,太空提供的特殊环境为地球进行农业发展、新材料研发提供了很多帮助。今年,我国还将发射实验舱到中国空间站。未来,在这个实验室中还将展开1000多项实验。这么多实验为什么要在太空进行呢?

 

周炳红:太空实验分为两大类:一类测试宇航员怎样在太空生存。第二类是利用太空特殊环境来揭示特殊规律从而为人类改善地面生活服务。这些实验主要包括物质运动变化规律、生物实验、微重力燃烧实验、微重力基础物理实验。

 

焦维新:在微重力的环境下可以做很多在地面无法进行的实验,可以在高技术领域不断取得新成果。除了这些实验,宇航员们还要观测地球。国际空间站的轨道倾角是55度,可以覆盖地球85%的面积,宇航员们可以进行长期连续、不分昼夜地观测。这样可以增加我们对全球变化的了解。

 

在过往的太空育种试验中,哪些植物已经登上过太空?
所谓太空育种实际上就是一种诱变育种方式,也就是宇宙环境中的重离子冲击生物细胞,使种子产生遗传性的变异。但是,这样诱导作用有好有坏。比如带了1000粒种子进行太空培育。可能只会有其中的10颗产生变异效果。究竟控制种子产生优良变异的因素是什么呢?
 

焦维新:目前,究竟哪种影响起什么样的效应,人类对这种机制并没有完全搞清楚。但实验的结果确实发生了变异。比如柿子椒又大又脆,西红柿又大又甜。而有的没有变化,甚至变坏了。这些种子带回来之后,育种专家还会进一步进行挑选培育。

今后科学关注的焦点是在微重力环境下在太空培育植物,这也是未来的一个方向。中国在天宫二号中就有这样的实验。当时宇航员带着两种种子——水稻和拟南芥。水稻是粮食,拟南芥生长周期短好培育。实验得到的数据通过对比就会揭示两种环境下对于植物生长的影响。大家都盼望着早日在中国空间站种出第一种蔬菜。

 

 

王亚平的脸为什么出现浮肿?

 

不管是月球探测、火星探测,以及现在最热的太空旅行,人类的终极目标还是实现太空的长期生存。而想要实现这个目标,就必须解决氧气、水、微重力环境等人类生存的难题。因此,长期以来,世界各国都在太空生物实验上付出了不少努力。据了解,第一次动物实验是在上世纪五六十年代就已经开始。前苏联和美国就曾经把狗和猴子带入到太空中。
 

周炳红:前苏联曾经把一条狗带入到太空中,这条狗在太空的生存时间并不长,虽然有氧气、水。但由于它的生理和心理异常,几个小时后就死亡了。这也说明了我们人类未来要上太空需要做更复杂的准备。

 

王亚平在太空实验中,对着镜头也半开玩笑地说,自己的脸出现了浮肿。这是为什么呢?

 

这次神舟十三号的航天员完成了一项实验——皮肤干细胞失重悬浮培养实验。这也是国际首次在空间站完成这样一项实验。这个实验有什么意义呢?


 

周炳红:干细胞随着成长和发育,可以分化成其他的细胞,对于以后人类的器官培育、身体修复都有很大的医学价值。

 

早在上世纪七十年代,人类就已经在太空开展实验,而其中材料科学实验是世界各国最为看重的。为什么材料实验必须在太空进行呢?

 

周炳红:这次王亚平在太空授课中有一项实验——液桥实验,对于材料科学来说非常重要。这项试验室由中国科学院力学研究所微重力实验室提出来的。这项实验就是研究材料在微重力条件下,也就是没有浮力对流的情况下,表面张力驱动对流的规律是什么样的。以此来达到优化材料生长工艺的目的。

 

 

谁会成为下一个平民访客?

 

4月8日,一枚“猎鹰9”运载火箭,将四位乘客送往国际空间站。他们也从此拉开了为期8天的太空之旅。4月9日上午,载有首个全平民乘组的奋进号龙飞船顺利抵达国际空间站,并完成对接。这也预示着人类太空探索正在进入商业化时代。
 
这四位访客并不单纯是在星空观光旅游。他们还要加入到国际空间站的实验中,跟专业的航天员一期完成25项实验。

 

四位平民访客造访太空,让很多人开始了蠢蠢欲动。也有人提问,是不是载人航天的门槛降低了?每个人未来都会有机会?
 
焦维新:现在这些平民访客都是付费的,每人都要支付5000多万美金的费用。目前,上国际空间站进行轨道旅游都是亿万富翁的事。

 

周炳红:我是专门做火箭推进剂在微重力条件下的流动规律的。我很想去太空做实验。现在火箭飞行条件很好,也很舒适。普通人经过简单的培训是可以到太空去做实验的。但是,它还是有一定风险。这就需要智力、体力、运动等综合能力更好的工程师上去。这就有一个挑选的过程。但相信很快就会有工程师能够实现这个目标的。

 

2022年中国空间站即将建成。问天、梦天两个科学实验舱也将发射到太空中,与核心舱合体。

 

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