航天員邊“養(yǎng)魚”邊做太空實(shí)驗(yàn)？

你知道嗎？自1999年神舟一號(hào)飛船發(fā)射至今，我國載人航天工程進(jìn)行了各項(xiàng)技術(shù)驗(yàn)證試驗(yàn)，開展了大量空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)，涵蓋空間環(huán)境、空間生命科學(xué)、空間材料、空間天文和物理等多個(gè)領(lǐng)域。

4月25日20時(shí)59分，神舟十八號(hào)載人飛船在中國酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。此次執(zhí)行載人飛行任務(wù)的航天員乘組由葉光富、李聰、李廣蘇3名航天員組成，葉光富擔(dān)任指令長。據(jù)說，這次上太空的3 位航天員將首次在太空中養(yǎng)魚，而且他們還會(huì)進(jìn)行很多新的科學(xué)實(shí)驗(yàn)和研究。

葉光富 男，漢族 籍貫四川成都

碩士學(xué)位

葉光富簡歷

1980年9月出生，1998年8月入伍，2002年5月加入中國共產(chǎn)黨，現(xiàn)為中國人民解放軍航天員大隊(duì)一級(jí)航天員，陸軍大校軍銜。曾任空軍航空兵某師某團(tuán)司令部空戰(zhàn)射擊主任，被評(píng)為空軍一級(jí)飛行員。2010年5月入選為我國第二批航天員．2021年10月執(zhí)行神舟十三號(hào)載人飛行任務(wù)，2022年6月被中共中央、國務(wù)院、中央軍委授予“英雄航天員”榮譽(yù)稱號(hào)，并獲“三級(jí)航天功勛獎(jiǎng)?wù)隆?。?jīng)全面考評(píng)，入選神舟十八號(hào)載人飛行任務(wù)乘組并擔(dān)任指令長。

李聰

男，漢族

籍貫河北邯鄲

學(xué)士學(xué)位

李聰簡歷

1989年10月出生，2009年9月入伍．2011年6月加入中國共產(chǎn)黨，現(xiàn)為中國人民解放軍航天員大隊(duì)四級(jí)航天員，空軍中校軍銜。曾任空軍航空兵某旅飛行大隊(duì)副大隊(duì)長，被評(píng)為空軍二級(jí)飛行員。2020年9月入選為我國第三批航天員。經(jīng)全面考評(píng)，入選神舟十八號(hào)載人飛行任務(wù)乘組。

李廣蘇

男，漢族

籍貫江而沛縣

學(xué)士學(xué)位

李廣蘇簡歷

1987年7月出生，2006年9月入伍，2011年6月加入中國共產(chǎn)黨，現(xiàn)為中國人民解放軍航天員大隊(duì)四級(jí)航天員?？哲娭行＼娿?。曾任空軍航空兵某旅飛行大隊(duì)副大隊(duì)長，被評(píng)為空軍一級(jí)飛行員。2020年9月入選為我國第三批航天員。經(jīng)全面考評(píng)，入選神舟十八號(hào)載人飛行任務(wù)乘組。

具體要在太空中進(jìn)行哪些實(shí)驗(yàn)?zāi)?？一起來聽聽中國科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心張偉老師的介紹吧！

水生生態(tài)實(shí)驗(yàn)

首先是斑馬魚和金魚藻的水生生態(tài)實(shí)驗(yàn)，這次將是我們首次把斑馬魚帶到太空當(dāng)中。在太空中養(yǎng)魚和在地面最明顯的不同之處在于，地面上水和氣是分離的，魚缸不用裝滿水，而在太空中水和氣難以分離，所以魚缸應(yīng)該是滿的。這次實(shí)驗(yàn)主要研究在太空環(huán)境下，斑馬魚和金魚藻的共生共存關(guān)系。

金魚藻會(huì)通過光合作用產(chǎn)生氧氣，供斑馬魚呼吸，而斑馬魚呼吸所產(chǎn)生的二氧化碳又會(huì)提供給金魚藻來進(jìn)行光合作用。通過這個(gè)小型的水生生態(tài)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)在太空中對(duì)水生生態(tài)模型的驗(yàn)證。

這次開展小型水生生態(tài)系統(tǒng)研究后，未來還要開展陸地生態(tài)系統(tǒng)的研究，將小鼠帶上太空。在解決小鼠的臭氣排放問題之后，用它來做實(shí)驗(yàn)，探索人類在太空長期生存和適應(yīng)的問題。

有機(jī)分子起源的實(shí)驗(yàn)

第二個(gè)是驗(yàn)證生命起源的分子機(jī)制的實(shí)驗(yàn)。中國科學(xué)家趙一峰院士提出了蛋白和核酸共起源的機(jī)制，在太空環(huán)境里，要通過核苷酸氨基酸和磷進(jìn)行反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，來驗(yàn)證無機(jī)分子如何生長為有機(jī)分子。

植物干細(xì)胞實(shí)驗(yàn)

第三個(gè)是植物干細(xì)胞實(shí)驗(yàn)。我們要看在太空微重力條件下，植物干細(xì)胞如何發(fā)揮作用，微重力如何影響植物干細(xì)胞的調(diào)控，從而來影響它的生長和發(fā)育。

潤滑材料實(shí)驗(yàn)

第四個(gè)是潤滑實(shí)驗(yàn)，在神舟十八號(hào)任務(wù)之前已經(jīng)做過一些潤滑實(shí)驗(yàn)，我們?cè)谂撏庥幸粋€(gè)暴露裝置，專門驗(yàn)證材料在空間條件下的一些暴露特性。

在太空，高溫在零上100 多度，低溫是零下100 多度，在這約300 度的溫差下，同時(shí)還有輻射的作用。潤滑材料在高溫情況下可能揮發(fā)了，在低溫的時(shí)候可能冷凍了。因此，在太空要驗(yàn)證這些固液混合的材料在太空條件下能不能壽命更長，更好地發(fā)揮作用。

當(dāng)然，神舟十八號(hào)乘組進(jìn)入太空以后，不只做這次神舟十八號(hào)帶上去的實(shí)驗(yàn)，還要做大量之前帶上去的一些實(shí)驗(yàn)。

燃燒實(shí)驗(yàn)

燃燒實(shí)驗(yàn)非常有意思。這次將要開展氣體小火苗點(diǎn)火火焰的傳播和熄火的特性（實(shí)驗(yàn)），還要揭示它的一些本質(zhì)規(guī)律。

因?yàn)樵诘孛嫔?，燃燒是一種浮力對(duì)流驅(qū)動(dòng)的燃燒，會(huì)產(chǎn)生淚滴狀的火焰，溫度也比較高。但在太空中，由于浮力對(duì)流消失了，燃燒是一種擴(kuò)散驅(qū)動(dòng)，所以產(chǎn)生的是一種球形的火焰，而且火焰的溫度更低。在太空中通過研究這些特性來揭示一些本質(zhì)規(guī)律，從而能指導(dǎo)地面開發(fā)更清潔的燃料，提高燃燒效率。

相信未來我們一定能看到越來越多太空實(shí)驗(yàn)帶來的成果！

知識(shí)鏈接 什么是神舟飛船的電源系統(tǒng)？

對(duì)于載人航天來說，電源系統(tǒng)就像人體的心臟和血液一樣重要，需要為其源源不斷提供電能。神舟飛船的電源系統(tǒng)由哪些構(gòu)成？下面讓我們一起聽聽中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心周炳紅老師怎么說吧！

神舟飛船的電源系統(tǒng)由主電源、應(yīng)急電源、返回著陸電源和火工品電源四個(gè)部分組成。

應(yīng)急電源有重要的“救命”作用，萬一發(fā)生意外情況，應(yīng)急電池就會(huì)啟用。應(yīng)急電池使用的是高性能比銀鋅電池，出現(xiàn)緊急情況時(shí)，飛船返回地面需要4 個(gè)小時(shí)，而應(yīng)急電池可以確保飛船的用電量。

主電源又分為太陽電池翼、調(diào)節(jié)控制器、蓄電池三個(gè)部分。飛船繞地球飛行一圈大約90 分鐘，會(huì)經(jīng)歷光照區(qū)和地影區(qū)。在光照區(qū)，太陽電池翼將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，同時(shí)為蓄電池充電儲(chǔ)存能量。在太陽無法照射的地影區(qū)，蓄電池負(fù)責(zé)為整個(gè)飛船供電。

空間站時(shí)代后，在軌駐留時(shí)間通常是6 個(gè)月。這樣一來就面臨兩個(gè)很嚴(yán)峻的問題：一是空間站艙體的遮擋問題，艙體連接長度數(shù)十米，還有巨大的柔性太陽翼，對(duì)神舟載人飛船的太陽翼形成了比較嚴(yán)重的光照遮擋，導(dǎo)致自主發(fā)電能力不足。另外，神舟飛船?？科陂g需要接受空間站的電力供應(yīng)，由此產(chǎn)生充放電狀態(tài)不斷切換的不穩(wěn)定情況，造成充放電不規(guī)律問題。

為了讓神舟飛船具備更加強(qiáng)大的能力，從神舟十八號(hào)開始，蓄電池就換成了鋰離子電池。這就使得神舟飛船克服了不規(guī)律充放電問題，獲得了更長的?？靠臻g站組合體的時(shí)間，同時(shí)也更加安全可靠。

（本文摘編自“科普中國”“新聞聯(lián)播”等）