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向太空火(huǒ)災事故說“不”

時間:2016-04-07 09:09來源:未知(zhī) 點擊:

新華社酒泉4月6日電(diàn)題:“實踐者”上天要幹哪些“大(dà)事”?

新華社記者榮啓涵、吳晶晶、餘曉潔

6日1時38分(fēn),搭載着19個“特殊乘客”的實踐十号返回式科學實驗衛星開(kāi)始了爲期15天的太空之旅。

這19個“特殊乘客”就是裝載在衛星内部的19個實驗載荷,它們會在太空利用地球上沒有的微重力實驗環境完成19個創新實驗,涉及28項科學實驗任務。實踐十号衛星工(gōng)程常務副總指揮吳季說,這些實驗具有很強的潛在科研意義和應用意義。

——這位科學“實踐者”将在太空試驗場裏辦哪些“大(dà)事”?先來一(yī)睹爲快!

【大(dà)事一(yī):小(xiǎo)鼠胚胎細胞在太空如何生(shēng)長發育?】

随着人類走向太空,未來,哺乳動物(wù)能在太空正常繁衍嗎(ma)?

——爲了回答這個疑惑,實踐十号把小(xiǎo)鼠早期胚胎帶上了太空。它能否在空間環境下(xià)正常分(fēn)裂、發育?其發育過程與地面有哪些不同?

“我(wǒ)們以小(xiǎo)鼠細胞胚胎爲研究對象,對其進行培養并顯微實時跟蹤觀察,看它在微重力環境中(zhōng)能否繼續分(fēn)裂到8個細胞、16個細胞……觀察在微重力情況下(xià),哺乳動物(wù)胚胎能否和在地球上一(yī)樣正常發育。”中(zhōng)科院動物(wù)所研究員(yuán)段恩奎說。

日本研究人員(yuán)幾年前曾在美國網絡科學雜(zá)志(zhì)《科學公共圖書(shū)館·綜合》上發表報告稱,在太空微重力等環境下(xià),哺乳動物(wù)正常的胚胎發育可能會受到阻礙,因此哺乳動物(wù)要在太空繁衍難度較大(dà)。

這一(yī)次,中(zhōng)國将利用返回式科學實驗衛星,以小(xiǎo)鼠早期胚胎爲研究對象,通過研究太空環境對哺乳動物(wù)早期胚胎生(shēng)長發育的影響,揭示空間環境條件下(xià)動物(wù)早期生(shēng)命活動規律,爲未來長期太空飛行中(zhōng)保障人類生(shēng)殖發育健康提供科學依據。

我(wǒ)們的太空“實踐者”還有望在世界上首次獲得空間小(xiǎo)鼠早期胚胎是否能發育的實時攝影圖片。

【大(dà)事二:向太空火(huǒ)災事故說“不”】

載人空間飛行過程中(zhōng),存在多種威脅航天器和航天員(yuán)安全的潛在風險,其中(zhōng)航天器艙内火(huǒ)災事故是最嚴重的一(yī)種。這次“實踐者”要做的另一(yī)件“大(dà)事”,就是爲今後載人空間飛行探索更安全的防火(huǒ)規範和材料選用、使用規範。

“内部起火(huǒ)是有氧環境衛星、飛船、載人航天器等面臨的最大(dà)威脅之一(yī)”實踐十号衛星首席科學家胡文瑞院士說,俄羅斯的和平号空間站、美國的阿波羅号飛船都有過慘痛教訓。

微重力環境比地面更容易着火(huǒ),而且着火(huǒ)點不易發現,很難撲滅。那麽,哪些材料能用,哪些材料不能用?如何發現火(huǒ)情?怎麽滅火(huǒ)?這一(yī)系列問題都要靠太空實驗去(qù)解決。

這次實踐十号計劃開(kāi)展的“導線絕緣層着火(huǒ)實驗”和“典型非金屬材料着火(huǒ)實驗”,會在特殊的設備中(zhōng)通過大(dà)電(diàn)流發熱或加熱絲進行引燃,觀察微重力條件下(xià)特定材料的着火(huǒ)和燃燒特性,了解環境流動、氧氣濃度和材料形狀等因素對火(huǒ)焰傳播的影響規律,并與重力條件下(xià)的燃燒進行對比。

實踐十号衛星科學應用系統總設計師康琦介紹,目前我(wǒ)國航天防火(huǒ)還不規範,主要是借鑒航空和地面的防火(huǒ)标準。現在我(wǒ)國航天器因爲在軌時間短,這個問題還不突出,如果将來建空間站,沒有這方面的研究和标準,後果不堪設想。

【大(dà)事三:當太空輻射遇上微重力,基因組會不會變?】

《火(huǒ)星救援》被喻爲一(yī)部太空生(shēng)存指南(nán),但細心的觀衆會發現,裏面對輻射的描述相對較少。并不是太空輻射問題已經破解,而是由于至今還沒有完備的手段能夠解決太空輻射的風險。

太空環境中(zhōng),既有太陽耀斑和日冕物(wù)質抛射時産生(shēng)的太陽高能粒子,也有長期存在的能量高、穿透性強的銀河宇宙射線,即使是數十厘米的鋁闆也難以防護。

目前各國開(kāi)展空間輻射生(shēng)物(wù)學研究,主要是進行風險評估和尋找對策。這次實踐十号搭載了3個生(shēng)物(wù)輻射盒,攜帶了水稻種子、拟南(nán)芥種子和線蟲等樣品,研究空間輻射引起生(shēng)物(wù)基因組變化和空間輻射損傷的分(fēn)子網絡調控,建立輻射風險評估體(tǐ)系,爲我(wǒ)國空間站輻射評估和防護提供基礎。

項目負責人、大(dà)連海事大(dà)學教授孫野青說,這一(yī)實驗将爲載人航天中(zhōng)的深空探測任務和艙外(wài)暴露試驗提供技術基礎。

空間環境中(zhōng)的高放(fàng)射性輻射和微重力是人類空間活動面臨的兩個有害因素。那麽在微重力環境下(xià),輻射對人體(tǐ)基因組的損傷是疊加、抵消還是乘積作用?應如何評估風險?

中(zhōng)科院生(shēng)物(wù)物(wù)理研究所研究員(yuán)、實驗項目組負責人杭海英介紹,此次實踐十号将開(kāi)展的“空間輻射對基因組的作用和遺傳效應研究”實驗,以小(xiǎo)鼠細胞和果蠅爲樣本,定量研究空間輻射對基因組穩定性方便的影響,就是希望解答這個問題。

“我(wǒ)們把小(xiǎo)鼠細胞模型放(fàng)置在培養裝置裏,地面可以控制培養溫度、更換培養液。”杭海英表示,可以把細胞固定在某一(yī)個成長狀态,等到返回後專門研究不同時間點基因活動的改變。

杭海英說,必須對這兩個因素的危害性作出客觀評估并據此尋找恰當的應對方法,才能保證人類長期空間活動的順利進行。

【大(dà)事四:地面看不見的“冷焰燃燒”,煤炭能實現嗎(ma)?】

美國空間站十大(dà)成果之一(yī),就是通過棉花團點燃觀察到“冷焰燃燒”,而這一(yī)低溫狀态下(xià)的燃燒是地面無法看到的。胡文瑞院士介紹,此次“煤燃燒及其污染物(wù)生(shēng)成實驗”也期待看到微重力條件下(xià)煤的“冷焰燃燒”實驗效果。

實驗将選擇2至3種我(wǒ)國典型煤種,在實驗裝置中(zhōng)點燃,觀測不同爐溫、不同煤種、不同粒徑和環境氣體(tǐ)成分(fēn)條件下(xià)的單個球形煤顆粒和煤粉顆粒群的燃燒全過程,記錄下(xià)單顆球形煤粒火(huǒ)焰形狀、顆粒表面變化、揮發和釋放(fàng)現象及其變化規律等。——這樣的實驗放(fàng)在地面聽(tīng)起來普普通通,但放(fàng)在遙遠的太空,卻意義大(dà)不同。

康琦說,煤炭是我(wǒ)國能源的主力,其燃燒帶來的污染較大(dà)。在地球上,受浮力、熱對流等因素影響,煤燃燒的系數無法準确測得。而在微重力環境下(xià)進行煤燃燒實驗,則可以避免這些幹擾,有望獲得一(yī)些地面無法得到的基礎數據。這對完善煤燃燒理論和模型,幫助人類更好利用煤炭資(zī)源有重要意義。

這些隻是實踐十号要幹的“大(dà)事”中(zhōng)的一(yī)部分(fēn)。

我(wǒ)們期待在未來十五天裏,這位科學“實踐者”通過19項實驗,揭示微重力條件和空間輻射條件下(xià)不爲人知(zhī)的科學秘密——這不僅将加深人類對自身生(shēng)命和物(wù)質的研究,同時将爲未來空間站或在外(wài)星建立長期居住基地提供生(shēng)态環境和生(shēng)命保障體(tǐ)系研究的理論與技術準備。

 
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