航天员边“养鱼”边做太空实验?

2024-07-02 18:01
军事文摘·科学少年 2024年8期
关键词:金鱼藻乘组养鱼

你知道吗?自1999年神舟一号飞船发射至今,我国载人航天工程进行了各项技术验证试验,开展了大量空间科学实验,涵盖空间环境、空间生命科学、空间材料、空间天文和物理等多个领域。

4月25日20时59分,神舟十八号载人飞船在中国酒泉卫星发射中心成功发射。此次执行载人飞行任务的航天员乘组由叶光富、李聪、李广苏3名航天员组成,叶光富担任指令长。据说,这次上太空的3 位航天员将首次在太空中养鱼,而且他们还会进行很多新的科学实验和研究。

叶光富 男,汉族 籍贯四川成都

硕士学位

叶光富简历

1980年9月出生,1998年8月入伍,2002年5月加入中国共产党,现为中国人民解放军航天员大队一级航天员,陆军大校军衔。曾任空军航空兵某师某团司令部空战射击主任,被评为空军一级飞行员。2010年5月入选为我国第二批航天员.2021年10月执行神舟十三号载人飞行任务,2022年6月被中共中央、国务院、中央军委授予“英雄航天员”荣誉称号,并获“三级航天功勋奖章”。经全面考评,入选神舟十八号载人飞行任务乘组并担任指令长。

李聪

男,汉族

籍贯河北邯郸

学士学位

李聪简历

1989年10月出生,2009年9月入伍.2011年6月加入中国共产党,现为中国人民解放军航天员大队四级航天员,空军中校军衔。曾任空军航空兵某旅飞行大队副大队长,被评为空军二级飞行员。2020年9月入选为我国第三批航天员。经全面考评,入选神舟十八号载人飞行任务乘组。

李广苏

男,汉族

籍贯江而沛县

学士学位

李广苏简历

1987年7月出生,2006年9月入伍,2011年6月加入中国共产党,现为中国人民解放军航天员大队四级航天员。空军中校军衔。曾任空军航空兵某旅飞行大队副大队长,被评为空军一级飞行员。2020年9月入选为我国第三批航天员。经全面考评,入选神舟十八号载人飞行任务乘组。

具体要在太空中进行哪些实验呢?一起来听听中国科学院空间应用工程与技术中心张伟老师的介绍吧!

水生生态实验

首先是斑马鱼和金鱼藻的水生生态实验,这次将是我们首次把斑马鱼带到太空当中。在太空中养鱼和在地面最明显的不同之处在于,地面上水和气是分离的,鱼缸不用装满水,而在太空中水和气难以分离,所以鱼缸应该是满的。这次实验主要研究在太空环境下,斑马鱼和金鱼藻的共生共存关系。

金鱼藻会通过光合作用产生氧气,供斑马鱼呼吸,而斑马鱼呼吸所产生的二氧化碳又会提供给金鱼藻来进行光合作用。通过这个小型的水生生态系统,能够实现在太空中对水生生态模型的验证。

这次开展小型水生生态系统研究后,未来还要开展陆地生态系统的研究,将小鼠带上太空。在解决小鼠的臭气排放问题之后,用它来做实验,探索人类在太空长期生存和适应的问题。

有机分子起源的实验

第二个是验证生命起源的分子机制的实验。中国科学家赵一峰院士提出了蛋白和核酸共起源的机制,在太空环境里,要通过核苷酸氨基酸和磷进行反应的实验,来验证无机分子如何生长为有机分子。

植物干细胞实验

第三个是植物干细胞实验。我们要看在太空微重力条件下,植物干细胞如何发挥作用,微重力如何影响植物干细胞的调控,从而来影响它的生长和发育。

润滑材料实验

第四个是润滑实验,在神舟十八号任务之前已经做过一些润滑实验,我们在舱外有一个暴露装置,专门验证材料在空间条件下的一些暴露特性。

在太空,高温在零上100 多度,低温是零下100 多度,在这约300 度的温差下,同时还有辐射的作用。润滑材料在高温情况下可能挥发了,在低温的时候可能冷冻了。因此,在太空要验证这些固液混合的材料在太空条件下能不能寿命更长,更好地发挥作用。

当然,神舟十八号乘组进入太空以后,不只做这次神舟十八号带上去的实验,还要做大量之前带上去的一些实验。

燃烧实验

燃烧实验非常有意思。这次将要开展气体小火苗点火火焰的传播和熄火的特性(实验),还要揭示它的一些本质规律。

因为在地面上,燃烧是一种浮力对流驱动的燃烧,会产生泪滴状的火焰,温度也比较高。但在太空中,由于浮力对流消失了,燃烧是一种扩散驱动,所以产生的是一种球形的火焰,而且火焰的温度更低。在太空中通过研究这些特性来揭示一些本质规律,从而能指导地面开发更清洁的燃料,提高燃烧效率。

相信未来我们一定能看到越来越多太空实验带来的成果!

知识链接 什么是神舟飞船的电源系统?

对于载人航天来说,电源系统就像人体的心脏和血液一样重要,需要为其源源不断提供电能。神舟飞船的电源系统由哪些构成?下面让我们一起听听中国科学院国家空间科学中心周炳红老师怎么说吧!

神舟飞船的电源系统由主电源、应急电源、返回着陆电源和火工品电源四个部分组成。

应急电源有重要的“救命”作用,万一发生意外情况,应急电池就会启用。应急电池使用的是高性能比银锌电池,出现紧急情况时,飞船返回地面需要4 个小时,而应急电池可以确保飞船的用电量。

主电源又分为太阳电池翼、调节控制器、蓄电池三个部分。飞船绕地球飞行一圈大约90 分钟,会经历光照区和地影区。在光照区,太阳电池翼将太阳能转化为电能,同时为蓄电池充电储存能量。在太阳无法照射的地影区,蓄电池负责为整个飞船供电。

空间站时代后,在轨驻留时间通常是6 个月。这样一来就面临两个很严峻的问题:一是空间站舱体的遮挡问题,舱体连接长度数十米,还有巨大的柔性太阳翼,对神舟载人飞船的太阳翼形成了比较严重的光照遮挡,导致自主发电能力不足。另外,神舟飞船停靠期间需要接受空间站的电力供应,由此产生充放电状态不断切换的不稳定情况,造成充放电不规律问题。

为了让神舟飞船具备更加强大的能力,从神舟十八号开始,蓄电池就换成了锂离子电池。这就使得神舟飞船克服了不规律充放电问题,获得了更长的停靠空间站组合体的时间,同时也更加安全可靠。

(本文摘编自“科普中国”“新闻联播”等)

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