新華社酒泉４月６日電題：“實(shí)踐者”上天要干哪些“大事”？
新華社記者榮啟涵、吳晶晶、余曉潔
６日１時(shí)３８分，搭載著１９個(gè)“特殊乘客”的實(shí)踐十號返回式科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星開始了為期１５天的太空之旅。
這１９個(gè)“特殊乘客”就是裝載在衛(wèi)星內(nèi)部的１９個(gè)實(shí)驗(yàn)載荷，它們會在太空利用地球上沒有的微重力實(shí)驗(yàn)環(huán)境完成１９個(gè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，涉及２８項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)任務(wù)。實(shí)踐十號衛(wèi)星工程常務(wù)副總指揮吳季說，這些實(shí)驗(yàn)具有很強(qiáng)的潛在科研意義和應(yīng)用意義。
——這位科學(xué)“實(shí)踐者”將在太空試驗(yàn)場里辦哪些“大事”？先來一睹為快！
【大事一：小鼠胚胎細(xì)胞在太空如何生長發(fā)育？】
隨著人類走向太空，未來，哺乳動(dòng)物能在太空正常繁衍嗎？
——為了回答這個(gè)疑惑，實(shí)踐十號把小鼠早期胚胎帶上了太空。它能否在空間環(huán)境下正常分裂、發(fā)育？其發(fā)育過程與地面有哪些不同？
“我們以小鼠細(xì)胞胚胎為研究對象，對其進(jìn)行培養(yǎng)并顯微實(shí)時(shí)跟蹤觀察，看它在微重力環(huán)境中能否繼續(xù)分裂到８個(gè)細(xì)胞、１６個(gè)細(xì)胞……觀察在微重力情況下，哺乳動(dòng)物胚胎能否和在地球上一樣正常發(fā)育。”中科院動(dòng)物所研究員段恩奎說。
日本研究人員幾年前曾在美國網(wǎng)絡(luò)科學(xué)雜志《科學(xué)公共圖書館·綜合》上發(fā)表報(bào)告稱，在太空微重力等環(huán)境下，哺乳動(dòng)物正常的胚胎發(fā)育可能會受到阻礙，因此哺乳動(dòng)物要在太空繁衍難度較大。
這一次，中國將利用返回式科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星，以小鼠早期胚胎為研究對象，通過研究太空環(huán)境對哺乳動(dòng)物早期胚胎生長發(fā)育的影響，揭示空間環(huán)境條件下動(dòng)物早期生命活動(dòng)規(guī)律，為未來長期太空飛行中保障人類生殖發(fā)育健康提供科學(xué)依據(jù)。
我們的太空“實(shí)踐者”還有望在世界上首次獲得空間小鼠早期胚胎是否能發(fā)育的實(shí)時(shí)攝影圖片。
【大事二：向太空火災(zāi)事故說“不”】
載人空間飛行過程中，存在多種威脅航天器和航天員安全的潛在風(fēng)險(xiǎn)，其中航天器艙內(nèi)火災(zāi)事故是最嚴(yán)重的一種。這次“實(shí)踐者”要做的另一件“大事”，就是為今后載人空間飛行探索更安全的防火規(guī)范和材料選用、使用規(guī)范。
“內(nèi)部起火是有氧環(huán)境衛(wèi)星、飛船、載人航天器等面臨的最大威脅之一”實(shí)踐十號衛(wèi)星首席科學(xué)家胡文瑞院士說，俄羅斯的和平號空間站、美國的阿波羅號飛船都有過慘痛教訓(xùn)。
微重力環(huán)境比地面更容易著火，而且著火點(diǎn)不易發(fā)現(xiàn)，很難撲滅。那么，哪些材料能用，哪些材料不能用？如何發(fā)現(xiàn)火情？怎么滅火？這一系列問題都要靠太空實(shí)驗(yàn)去解決。
這次實(shí)踐十號計(jì)劃開展的“導(dǎo)線絕緣層著火實(shí)驗(yàn)”和“典型非金屬材料著火實(shí)驗(yàn)”，會在特殊的設(shè)備中通過大電流發(fā)熱或加熱絲進(jìn)行引燃，觀察微重力條件下特定材料的著火和燃燒特性，了解環(huán)境流動(dòng)、氧氣濃度和材料形狀等因素對火焰?zhèn)鞑サ挠绊懸?guī)律，并與重力條件下的燃燒進(jìn)行對比。
實(shí)踐十號衛(wèi)星科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師康琦介紹，目前我國航天防火還不規(guī)范，主要是借鑒航空和地面的防火標(biāo)準(zhǔn)�，F(xiàn)在我國航天器因?yàn)樵谲墪r(shí)間短，這個(gè)問題還不突出，如果將來建空間站，沒有這方面的研究和標(biāo)準(zhǔn)，后果不堪設(shè)想。
【大事三：當(dāng)太空輻射遇上微重力，基因組會不會變？】
《火星救援》被喻為一部太空生存指南，但細(xì)心的觀眾會發(fā)現(xiàn)，里面對輻射的描述相對較少。并不是太空輻射問題已經(jīng)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(fēng)險(xiǎn)。
太空環(huán)境中，既有太陽耀斑和日冕物質(zhì)拋射時(shí)產(chǎn)生的太陽高能粒子，也有長期存在的能量高、穿透性強(qiáng)的銀河宇宙射線，即使是數(shù)十厘米的鋁板也難以防護(hù)。
目前各國開展空間輻射生物學(xué)研究，主要是進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估和尋找對策。這次實(shí)踐十號搭載了３個(gè)生物輻射盒，攜帶了水稻種子、擬南芥種子和線蟲等樣品，研究空間輻射引起生物基因組變化和空間輻射損傷的分子網(wǎng)絡(luò)調(diào)控，建立輻射風(fēng)險(xiǎn)評估體系，為我國空間站輻射評估和防護(hù)提供基礎(chǔ)。
項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、大連海事大學(xué)教授孫野青說，這一實(shí)驗(yàn)將為載人航天中的深空探測任務(wù)和艙外暴露試驗(yàn)提供技術(shù)基礎(chǔ)。
空間環(huán)境中的高放射性輻射和微重力是人類空間活動(dòng)面臨的兩個(gè)有害因素。那么在微重力環(huán)境下，輻射對人體基因組的損傷是疊加、抵消還是乘積作用？應(yīng)如何評估風(fēng)險(xiǎn)？
中科院生物物理研究所研究員、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目組負(fù)責(zé)人杭海英介紹，此次實(shí)踐十號將開展的“空間輻射對基因組的作用和遺傳效應(yīng)研究”實(shí)驗(yàn)，以小鼠細(xì)胞和果蠅為樣本，定量研究空間輻射對基因組穩(wěn)定性方面的影響，就是希望解答這個(gè)問題。
“我們把小鼠細(xì)胞模型放置在培養(yǎng)裝置里，地面可以控制培養(yǎng)溫度、更換培養(yǎng)液。”杭海英表示，可以把細(xì)胞固定在某一個(gè)成長狀態(tài)，等到返回后專門研究不同時(shí)間點(diǎn)基因活動(dòng)的改變。
杭海英說，必須對這兩個(gè)因素的危害性作出客觀評估并據(jù)此尋找恰當(dāng)?shù)膽?yīng)對方法，才能保證人類長期空間活動(dòng)的順利進(jìn)行。
【大事四：地面看不見的“冷焰燃燒”，煤炭能實(shí)現(xiàn)嗎？】
美國空間站十大成果之一，就是通過棉花團(tuán)點(diǎn)燃觀察到“冷焰燃燒”，而這一低溫狀態(tài)下的燃燒是地面無法看到的。胡文瑞院士介紹，此次“煤燃燒及其污染物生成實(shí)驗(yàn)”也期待看到微重力條件下煤的“冷焰燃燒”實(shí)驗(yàn)效果。
實(shí)驗(yàn)將選擇２至３種我國典型煤種，在實(shí)驗(yàn)裝置中點(diǎn)燃，觀測不同爐溫、不同煤種、不同粒徑和環(huán)境氣體成分條件下的單個(gè)球形煤顆粒和煤粉顆粒群的燃燒全過程，記錄下單顆球形煤�；鹧嫘螤�、顆粒表面變化、揮發(fā)和釋放現(xiàn)象及其變化規(guī)律等。——這樣的實(shí)驗(yàn)放在地面聽起來普普通通，但放在遙遠(yuǎn)的太空，卻意義大不同。
康琦說，煤炭是我國能源的主力，其燃燒帶來的污染較大。在地球上，受浮力、熱對流等因素影響，煤燃燒的系數(shù)無法準(zhǔn)確測得。而在微重力環(huán)境下進(jìn)行煤燃燒實(shí)驗(yàn)，則可以避免這些干擾，有望獲得一些地面無法得到的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。這對完善煤燃燒理論和模型，幫助人類更好利用煤炭資源有重要意義。
這些只是實(shí)踐十號要干的“大事”中的一部分。
我們期待在未來十五天里，這位科學(xué)“實(shí)踐者”通過１９項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，揭示微重力條件和空間輻射條件下不為人知的科學(xué)秘密——這不僅將加深人類對自身生命和物質(zhì)的研究，同時(shí)將為未來空間站或在外星建立長期居住基地提供生態(tài)環(huán)境和生命保障體系研究的理論與技術(shù)準(zhǔn)備。
