教學設備探訪中國(guó)空(kōng)間(jiā♦®<n)站(zhàn)科(kē)學實

　

來(lái)源：央視(shì)新聞客戶端

作(zuò)為(wèi)中國(guó)空(kōng)間(jiān)站(zhàn)首個(gè)實驗λ£艙段——問(wèn)天實驗艙主要(yào)面向空®♠♦(kōng)間(jiān)生(shēng)命科(kē)學研究。那(nà)麽，我們将會(huì)開(φ™σkāi)展哪些(xiē)生(shēng)命科(kē)學實驗呢(ne)？

在中科(kē)院上(shàng)海(hǎi)技(jì)術(shù)物(wù)理(&₽✔lǐ)研究所的(de)實驗室裡(lǐ)，張濤和(hé‌£)他(tā)的(de)團隊正在做(zuò)最後的(de)準備工(gσγ£ōng)作(zuò)，此次在中國(guó)空(kōng)間(jiān)站(zhàn)要(yào)&≥進行(xíng)的(de)空(kōng)間(jiān)生(shēng)命科(kēβ₽)學實驗就(jiù)是(shì)通(tōng)過這(zhè¥♠εβ)套系統完成的(de)。

中科(kē)院上(shàng)海(hǎi)技(jì♦ )物(wù)所空(kōng)間(jiān)生(shēng)命科(kē)學儀器(qì)團隊→✔ 負責人(rén) 張濤：通(tōng)用(yòng)生(shēn♣±☆∑g)物(wù)培養模塊是(shì)最核心的(de)實驗模塊。這(zhè)個(gè)實驗模∑<♣塊主要(yào)是(shì)在空(kōng)間(jiān)站±ε(zhàn)給做(zuò)植物(wù)學研究的(de)® 科(kē)學家(jiā)們提供一(yī)個×‌®•(gè)做(zuò)植物(wù)培養實驗的(de)環境條→☆<件(jiàn)，這(zhè)裡(lǐ)面包括了(le)光(gπ®uāng)照(zhào)、溫度、氣體(tǐ)組分(fēn)，還(hái)可(kěε♦)以給它提供二氧化(huà)碳，提供它需要(yào)的(de)∞∑光(guāng)照(zhào)。換一(yī)種實驗樣 σΩ∞品，我們就(jiù)可(kě)以根據它的(de)要(yào)求來©≈↓(lái)進行(xíng)提供。

在生(shēng)命生(shēng)态實驗櫃上(shàng)，配備有↑Ω​(yǒu)多(duō)種相(xiàng)機(jī)，可(kě)用(yòng)于•×∞↕觀察植物(wù)生(shēng)長(cháng)情況回傳地(dì)面，科(kē)研團隊可 ε↓(kě)以通(tōng)過遠(yuǎn)程地(dì)面的(de)指γ♦令操控，調整參數(shù)、程序、實驗流程。

中科(kē)院上(shàng)海(hǎi)技(jì)物(wù→✔)所空(kōng)間(jiān)生(shēng)命科(kē)> ¥學儀器(qì)團隊負責人(rén) 張濤：我們現(xiàn)在這(zhè)個(gè)實驗就(jiù)是(shì)把拟南(nán)芥的↔↑®(de)植物(wù)種子(zǐ)放(fàng)進去(qù)。科(kēβγ‍£)學的(de)目标是(shì)希望在微(wēi♦₽​)重力環境的(de)條件(jiàn)下(xià)，從(cóng)種子(zǐ)長ε®φε(cháng)成幼苗，再長(cháng)成植株，最後再開(kāi)花(huā)™$<結籽。天上(shàng)的(de)實驗開(kāi)展以後，這(zhè)套系統在地(dì)面同步開( ★♦©kāi)展這(zhè)樣的(de)比對(duì)實驗。比如(rú)光(guā‌✘∞↔ng)照(zhào)、濕度、溫度都(dōu)可(k≥♦βě)以做(zuò)成一(yī)樣的(de)，但(←→dàn)是(shì)在天上(shàng)是(shì)微(wēi)重λ​力，可(kě)能(néng)還(hái)有(yǒu)輻射，在地(''dì)面沒有(yǒu)這(zhè)些(xiē)因素，那(nà)麽它生(shēng)長(ch≤λáng)的(de)周期、生(shēng)長(cháng)的(de)φ≥£₹結果，甚至開(kāi)花(huā)的(de§™)周期、結籽的(de)情況都(dōu)會(huì)有(yǒu)™∏差異，從(cóng)過程來(lái)說(shuō)，對(duì)科(kē)ε♣學研究就(jiù)是(shì)很(hěn)有(yǒu)價值的(de)。β₽≤π

據悉，此次生(shēng)命生(shēng)态科(kē)學實驗櫃∞Ω∞将以多(duō)種類型的(de)生(shēng)物(wù)個(gè)體(tǐ)為(wè✔>✔i)實驗樣品，開(kāi)展拟南(nán)芥、線蟲、果蠅、斑馬魚等動植物(wù)的(α×¥de)空(kōng)間(jiān)生(shēng)長(cháng)實驗，預期成果将促∑÷進人(rén)類對(duì)生(shēng)命現(xiàn↕§Ω↔)象本質的(de)理(lǐ)解，揭示微(wēi)重力對(duì)生(shēng)物(w✘≤ù)個(gè)體(tǐ)生(shēng)長(cháng)、發育與衰老(lǎo<±)的(de)影(yǐng)響，探索空(kōασng)間(jiān)輻射生(shēng)物(wù)£↔≈學和(hé)生(shēng)命起源機(jīσ♥)理(lǐ)，并為(wèi)航天員(yuán)健康和(hé)防護提供科(kē←δ)學依據。

中科(kē)院上(shàng)海(hǎi)技(j 'γ≤ì)物(wù)所結構工(gōng)程師(shī) 許大(dà)钊：這(zhè)個(gè)小(xiǎo)型受控生(sh≠∑¥±ēng)命生(shēng)态實驗系統，我們內(nèi)部俗稱它是(shì)養魚的(de)¶↔€↓一(yī)個(gè)設備，目前安排的(de)是(shì)斑馬魚和(hé)水(shuǐ)藻的(d©©e)一(yī)個(gè)受控的(de)生(shēng)命生(shēng)态實驗→✘系統。也(yě)就(jiù)是(shì)•♥‌δ說(shuō)在這(zhè)個(gè)系統裡(lǐ)，藻類通(tōng)過光(guāng)照(" ♣₹zhào)産生(shēng)的(de)氧氣供斑馬魚♦α進行(xíng)生(shēng)存，斑馬魚呼出來(lái)的(de)二氧化(huà)碳供藻類¶→進行(xíng)光(guāng)合作(zuò)用(yòng)。這(π♠zhè)是(shì)一(yī)個(gè)全部密封的(de)設備，它是(shì)通(tōng)過整個φ↕>✔(gè)設備自(zì)給自(zì)足的(de)一(yī)個(gè)自(®→↕≠zì)循環，我們來(lái)研究它生(shēng)态系統的(de)一(yī)‍∏≥個(gè)變化(huà)。因為(wèi)在天上(shàng)是(shì)沒有(yǒu)浮力的☆α♠(de)，所以魚的(de)各種姿态可(kě)能(néng)也(yě<₩ ∑)都(dōu)是(shì)科(kē)學家(÷☆jiā)研究的(de)一(yī)個(gè)重點，我們地(dì)面上(shàng)也(yě)會♦¥(huì)同步進行(xíng)一(yī)個(gè)比對(duì)實驗，當實驗進行(xíng)到✘ (dào)一(yī)定周期的(de)時(shí)候，宇航員(yuán)就(jiù)‍∏需要(yào)介入，幫科(kē)學家(jiā)采集一(yī)些(©₩πxiē)數(shù)據，比如(rú)說(shuō)取一(yī)些(xiē)∑±水(shuǐ)樣，或者說(shuō)是(shì)斑馬魚進行(xíng)産卵之後，取一(yī)>≈些(xiē)魚卵帶回地(dì)面。

變重力科(kē)學櫃 可(kě)模拟月(yuè)球火(huǒ)星重力實驗

在問(wèn)天實驗艙中，變重力科(kē)學實驗櫃不(bù)僅外(wài)形獨♣π®¶特，而且內(nèi)藏玄機(jī)，可(kě)以提供不(bù)同大(dà)小(xiǎo£≈♠)的(de)高(gāo)精度重力環境，支持開(kāi)展模拟月(yuè)球重力、♦÷火(huǒ)星重力下(xià)的(de)科(kē)學↔✔£研究。

總台央視(shì)記者 帥俊全：變重力科(kē)學實驗櫃高(gāo)約1.8米，寬約1.1米，厚度也(yě)達到(dào≠☆★≠)90厘米，這(zhè)也(yě)是(s♣φ✔≥hì)中國(guó)空(kōng)間(jiān)站(zδ‌•hàn)所有(yǒu)科(kē)學實驗櫃的(de)一(yī)個(✘β✘gè)标準的(de)大(dà)小(xiǎo)。變重力科(kē)學實驗櫃它在外(wài)形上(δ∑♥↓shàng)最大(dà)的(de)特點就(jiù)是(shì)前方的(de)→↔§兩個(gè)監控操作(zuò)屏，就(jiù)好(hǎo)像 $•​是(shì)戴了(le)一(yī)副眼鏡，航天員(yuá£≥©n)通(tōng)過操作(zuò)屏不(bù)僅可(kě)以了(le)解內(nèi)部γ♠÷€實驗的(de)相(xiàng)關進展，而且通(tōng)過這(zhèβ↑∑)個(gè)觸摸屏可(kě)以進行(xíng)相(xiàng)關實驗的(de)操作(zuò)。←•€≤

中國(guó)空(kōng)間(jiān)站(zhàn)變重∏  力櫃主任設計(jì)師(shī)、空(kōng)間(jiān)↓∑♥&應用(yòng)中心高(gāo)級工(gōng)程$£¥師(shī) 周妍林(lín)：離(lí)心機(jī)是(shì)我們做(zuφ< ‌ò)變重力實驗的(de)主要(yào)場(chǎng)所了(le)。大(dà)家(jiā)知♣≤(zhī)道(dào)旋轉的(de)轉盤它會(huì)給上(shàng)面的(de)物‌β&☆(wù)體(tǐ)提供一(yī)個(gè)向外(wài)的(de)一(yī)個(gè)♦♣力——離(lí)心力，我們就(jiù)是(shì)利用(yòng)離(lí)心力來(lái)₩σ‍模拟重力，然後通(tōng)過轉盤轉速的(de)調整，來(lái)得(de)到(dào)不(≠‍¥bù)同的(de)重力的(de)模拟。比如(rú)說(sh∑®uō)月(yuè)球的(de)1/6g，火(huǒ)星的(de)1/≈≈3g，為(wèi)了(le)以後我們登月(yuè)↕>、登火(huǒ)星，為(wèi)前期的(de)理(lǐ§α​ )論研究做(zuò)準備。

據介紹，變重力科(kē)學實驗櫃可(kě)以為(wèi'£₩)科(kē)學實驗提供0-2g高(gāo)精度重力環境，支持開(kāi)展模拟月(yuè)球∞&γ重力、火(huǒ)星重力下(xià)的(de)科(kē)₽✘← 學研究。

中國(guó)空(kōng)間(jiān)站(zhàn)變重力 λ櫃主任設計(jì)師(shī)、空(kōng)間(jiān)應用("★yòng)中心高(gāo)級工(gōng)程師(shī)$≥↕∑ 周妍林(lín)：這(zhè)是(shì)目前在軌運行(xíng>ε )的(de)最大(dà)的(de)離(lí)心機(jī)的(de)尺度了(le)。國(gu ♣ó)際空(kōng)間(jiān)站(zhàn)以前最大(dà)也(yě)就(jδ✔§iù)做(zuò)到(dào)600mm，我們現(xià↔↕n)在是(shì)900mm的(de)直徑。以前可(kě)能(néng)不'&(bù)能(néng)做(zuò)的(de)實驗，中‌<÷®大(dà)型的(de)動物(wù)植物(w<$ù)類的(de)實驗就(jiù)可(kě)以放(φ☆Ωfàng)上(shàng)來(lái)了(le)。同時(shí)尺寸越大(dà)，它的(dα ♣‍e)重力梯度就(jiù)會(huì)越小(xi≥•ε♦ǎo)，這(zhè)樣我們得(de)到(dào)的(de)離(lí)心加速度就(Ω® jiù)越精準。

對(duì)于動植物(wù)類的(de)實驗 ÷，需要(yào)短(duǎn)則幾天，長(cháng" γ)則幾個(gè)月(yuè)的(de)長(cháng)時(shí)間(jiān∏ )觀察，這(zhè)就(jiù)需要(yào)離(lí)心‌σβ機(jī)長(cháng)期穩定的(de)運行(xíng)。為(wèi)此，科(kē)研團隊®γ研制(zhì)了(le)無線傳能(néng)單εφα™元并集成高(gāo)速通(tōng)信模塊，傳能(néng)¶ ☆效率可(kě)達85%以上(shàng)，并↔→₹β在離(lí)心機(jī)上(shàng)設計(jì)了(lε≥e)一(yī)套在軌自(zì)動平衡系統，盡可(kě)能(néng♠♣÷↓)減小(xiǎo)振動和(hé)磨損。

中國(guó)空(kōng)間(jiān)站(zhàn)變重力櫃主任設計(jì)師(sh ™ī)、空(kōng)間(jiān)應用(yòng)中心高(gāo)¶₹↕級工(gōng)程師(shī) 周妍林(lín)：生(shēng)命生(shēng)物(wù)的(de)科(kē)學家(jiā)可φ•≠♣(kě)能(néng)想研究不(bù)同重力下(xià)，生(shēng)物(w∞↕ù)的(de)發育跟重力有(yǒu)什(shén)麽關系。比如(rú)說(shu&∑♣ō)在月(yuè)球上(shàng)植物(wù)的(de)生↑'(shēng)長(cháng)和(hé)地(dì)面的(de)生(shēng)長(chán ÷♠γg)情況可(kě)能(néng)會(huìλ↑₽≈)不(bù)一(yī)樣。物(wù)理(lǐ)科(k¥→ ☆ē)學家(jiā)們可(kě)能(néng)關注不(bù)同σ​σ★的(de)重力下(xià)，流體(tǐ)有(yǒu)什(shén)麽不(bù)一(yī)樣的(de₹™↓¶)現(xiàn)象。所以我們變重力實驗平台可(≤$kě)以面向各個(gè)領域的(de)科(kē)學實驗。