北京時(shí)間10月17日7時(shí)30分28秒,執(zhí)行任務(wù)的神舟十一號(hào)載人飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功,并準(zhǔn)確進(jìn)入預(yù)定軌道,順利將2名航天員送上太空!預(yù)計(jì)于北京時(shí)間19日凌晨,將與天宮二號(hào)完成交會(huì)對(duì)接!
此次任務(wù)中兩位航天員將在軌工作33天。在這33天里他們都要做些啥?吃飯睡覺看風(fēng)景嗎?
這當(dāng)然是不可能的。航天員進(jìn)駐天宮二號(hào)后,將進(jìn)行每日8小時(shí)的工作,其中很重要的一個(gè)工作就是開展多項(xiàng)有人參與的科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)。其中就包括醫(yī)學(xué)超聲檢查、太空植物栽培試驗(yàn)等生物醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)。
對(duì)于太空生物實(shí)驗(yàn),相信大家都不陌生了,谷君依稀記得,小學(xué)課本里就有太空椒的玉照,使用遨游過太空的辣椒種子種出來的彩椒個(gè)頭超大,五顏六色,酷炫十足。年幼的谷君雖不明,但覺厲。
后來,谷君漸漸明了。大部分太空生物實(shí)驗(yàn),是利用太空中特有的高真空、強(qiáng)輻射、高潔凈、大溫差、太陽能、以及航天器獨(dú)有的微重力環(huán)境等地面上難以獲得的寶貴條件,對(duì)生物的基因進(jìn)行誘變。也可以觀察太空條件下生物活動(dòng)的現(xiàn)象和本質(zhì)??偠灾?,太空生物實(shí)驗(yàn)的主要目的,是研究太空條件對(duì)有機(jī)生命產(chǎn)生的總的綜合性影響。
事實(shí)上,人類進(jìn)行太空生物實(shí)驗(yàn)已經(jīng)有很長的歷史了。在國際空間站俄羅斯實(shí)驗(yàn)艙和美國實(shí)驗(yàn)艙的應(yīng)用項(xiàng)目中,生物研究所占比例達(dá)32%。那么,歷史上都進(jìn)行過哪些有名的生物實(shí)驗(yàn)?zāi)兀?/p>
1.太空動(dòng)物:是先驅(qū)者,也是英雄
幾十年來,一批批動(dòng)物被帶上太空。1957年11月3日,蘇聯(lián)發(fā)射了第二顆人造衛(wèi)星“斯普特尼克”2號(hào),上面攜帶了小狗“萊伊卡”,它成為第一個(gè)進(jìn)入太空的哺乳動(dòng)物。按照計(jì)劃,它會(huì)在太空中呆一周左右,最后在通過一頓含有劇毒的晚餐安樂死。
“斯普特尼克”2號(hào)發(fā)射前出現(xiàn)了一些技術(shù)問題,萊伊卡足足在艙內(nèi)等待了3天。由于氣溫較低,工作人員用一根管子將太空艙和加熱器連接在一起給萊伊卡保溫。
人造衛(wèi)星發(fā)射中,研究人員發(fā)現(xiàn)萊伊卡的脈搏過快。但升入太空后,它的脈搏和血壓恢復(fù)正常。結(jié)果,它升空幾小時(shí)后就因艙內(nèi)太熱而中暑死去。
08年4月,小狗“萊伊卡”的青銅紀(jì)念碑在莫斯科落成。
與前蘇聯(lián)相比,美國更喜歡用猴子和猩猩進(jìn)行太空探險(xiǎn)。1961年,猩猩哈姆作為宇宙飛船“水星號(hào)”的唯一乘客進(jìn)入外太空,成為第一個(gè)到達(dá)外太空的類人動(dòng)物。當(dāng)回到地球,救護(hù)人員打開艙門時(shí),哈姆若無其事地步出座艙,拿過慰勞它的一個(gè)大蘋果大吃起來。
迄今為止,先后進(jìn)入太空參與太空科研的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物包括猴、狗、兔、貓、鼠、魚等許多種類的水生和陸生動(dòng)物。
2.太空植物:不僅好看,還能吃
在太空中種菜的宇航員,大概是最不接地氣的農(nóng)民了。在空間站上,航天員挑選了生長周期較短的蘿卜、圓包菜等植物,帶到太空進(jìn)行培育,進(jìn)行太空育種試驗(yàn),并觀察各種植物在太空環(huán)境下會(huì)對(duì)生長和抗病性產(chǎn)生什么樣的影響。曾有航天員在太空環(huán)境下培育出了優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗病性強(qiáng)的農(nóng)作物新品。
實(shí)際上,在太空種植植物的更大意義在于提供氧氣和食物。航天員在太空生活離不開氧氣、食物和水,目前這些物資幾乎全是發(fā)射飛船送入太空的,非常昂貴。在太空多栽培植物可以產(chǎn)生更多的氧氣,同時(shí)也可以培育蔬菜,達(dá)到自給自足。這些不僅可以降低航天員在太空生活的成本,隨著發(fā)展,可能還會(huì)對(duì)人類進(jìn)入太空中長期生活具有重大意義。
今年1月,宇航員精心栽培的食用百日菊開花了!太空長成的花與地球上的非常相似,只是花瓣邊緣稍有卷曲,可能是零重力所致。
百日菊綻放在國際空間站的蔬植實(shí)驗(yàn)室里。這個(gè)蔬植實(shí)驗(yàn)室于2014年5月建立,用于實(shí)驗(yàn)培育太空植物。此前,國際空間站宇航員已成功種出生菜和芝麻菜,但百日菊是宇航員在太空種植的首種開花植物,意義重大。
接下來,國際空間站將種植萵苣和大白菜。下一步,宇航員還將于2018年嘗試種植能開花結(jié)果的植物番茄。番茄富含抗氧化成分,可用于改善宇航員的情緒,并能有效抵御太空輻射。
除了種菜,美國科學(xué)家還曾在航天飛機(jī)上做過著名的苔蘚實(shí)驗(yàn),結(jié)果讓科學(xué)家們很意外。他們看到,在地球上生長的苔蘚,重力完全控制著它們的生長方向:苔蘚垂直向上生長,就像玉米地里的幼芽一樣。但在航天飛機(jī)中生長的苔蘚,按照以前太空中植物生長的情況,科學(xué)家們推測(cè)應(yīng)該是隨機(jī)、無序地生長。但實(shí)際上苔蘚卻是長成非常有序的、順時(shí)針的螺旋形狀。
研究人員推測(cè),在太空中苔蘚螺旋形狀的出現(xiàn),是另外一種隱藏在它們體內(nèi)的機(jī)制在起作用。在地球上,這種機(jī)制被重力的作用所抑制,到太空后重力的抑制作用消失了,苔蘚內(nèi)在的機(jī)制起主導(dǎo)作用,使它們長成這種可愛的螺旋狀。
人類進(jìn)行得最多的太空植物實(shí)驗(yàn)還是太空育種。利用太空環(huán)境研究植物生長發(fā)育和遺傳變異的工作始于20世紀(jì)60年代。我國的太空育種始于1987年,最初只是想了解種子經(jīng)過太空搭載會(huì)發(fā)生什么變化。我國自1987年8月5日第1次利用返回式衛(wèi)星搭載植物種子以來,已成功進(jìn)行了10余次太空育種試驗(yàn)。先后共有70多種植物的l 000多個(gè)品種的種子進(jìn)行了太空育種試驗(yàn),共吸引全國23個(gè)省(市)的70多個(gè)單位參與種子搭載試驗(yàn)?,F(xiàn)在,太空育種已經(jīng)不是什么新鮮事了。
3.微生物實(shí)驗(yàn):毒性翻倍
沙門氏菌,這種能夠引起人和動(dòng)物食物中毒的細(xì)菌于2006年和2008年兩次被帶上太空,分別借助“亞特蘭蒂斯”號(hào)和“奮進(jìn)”號(hào)。令人驚訝的是,這種細(xì)菌在太空更顯“毒辣”本色,比在地球上的毒性增強(qiáng)了3到7倍。在太空中放置12天后,沙門氏菌被注入老鼠體內(nèi),只有10%的老鼠活下來,而在地球上進(jìn)行類似實(shí)驗(yàn),有40%的老鼠幸存。科學(xué)家發(fā)現(xiàn),“太空沙門氏菌”的DNA中有167個(gè)基因和73個(gè)蛋白質(zhì)產(chǎn)生了變化。基于此,一家美國的生物公司,開發(fā)出了一種沙門氏菌疫苗。