
2016年11月,神舟十一號進行了由香港中學生設計的3個科學實驗,包括:太空養(yǎng)蠶、水膜反應和雙擺實驗,這也是香港學生離航天科技更進一步的實證。
這也是全球首次在太空成功養(yǎng)蠶的試驗,香港中學生們還為此設計了一套試驗方案,實驗目的在於比較蠶在太空吐絲和在地球吐絲有何不同,並測試失重情況下,蠶產生的絲韌性是否會更強。
神舟十一號返回地球後,研究人員除了比較兩種蠶絲的品質,還對這批太空蠶及其後代進行觀察和研究。而這個實驗中跟隨神舟飛船升空的航天蠶,是中國科學家培育的改良桑蠶種,其體質較強健,產量較高,特別適宜於中秋期間飼養(yǎng),這也是選擇它作為航天蠶的理由。
住膠囊太空屋 飼料味道媲美桑葉
在實驗中,為使太空蠶在太空有一個舒適的居所,航天工程人員和生物學專家共同設計了一間膠囊太空屋,這間太空屋外形像顆膠囊,有手掌大小,對於蠶來說足夠寬敞,膠囊兩端的半球體為航天專用鋁合金,中間部分採用特殊的有機玻璃,兩種材料都很輕,且易於加工製造,透明的房子方便航天員隨時觀察。
科研人員在太空屋兩側的鋁合金端蓋填滿了味道可以媲美桑葉的飼料,還貼心地設計成類似於瓶蓋的結構,可以方便地擰下舊瓶蓋,換上裝滿飼料的新瓶蓋,可以讓蠶一直吃。
對太空屋的內壁,航天專家也進行了粗磨砂處理,還粘上了一種特殊的無紡織布,方便蠶活動的同時還具有清潔功能,能夠吸收液體,讓太空屋始終保持乾爽。
太空屋上方也預留透氣孔,保證空氣流通,在屋子下方預留了清潔孔,方便航天員清理蠶沙。所以,膠囊太空屋保證蠶有一個舒適的太空旅行。
在火箭發(fā)射階段,太空人要承受加速度帶來的巨大壓力,有航天服保護,為保證太空蠶在發(fā)射階段安然無恙,科研人員把牠們包裹在特殊的聚氨酯海綿填充物裏裝進太空屋,以此吸收衝擊和震動,就像穿上了航天服一樣,等到進入天宮二號再把填充物取出來。
事實上,在地球的重力作用下,蠶在吐絲結繭時會順著8字形由外至內吐絲成繭。吐絲的角度、長度都經過極為精密的計算,這是蠶千百萬年來形成的本能,已牢牢地記錄在蠶的基因裏。不過,太空中幾乎沒有重力,因此也沒有所謂上下左右的方向,那蠶還能精確地按照8字形吐絲結繭嗎?無重力作用下產生的絲又有什麼不同呢?
實驗揭曉,在太空中,蠶適應了失重環(huán)境,吐絲行為整體沒有發(fā)生改變,但是蠶絲均勻度有所提高,可以推測是因為蠶的吐絲動作略有改變,且從對照研究結果看,太空蠶生產的蠶絲整體韌度優(yōu)於地面蠶的蠶絲。
開展水稻全生命培養(yǎng) 為太空種田奠基礎
在空間站問天實驗艙,科學家們也進行了一場特別的植物大冒險,開展了水稻從種子到種子全生命周期的培養(yǎng)研究,航天員們像園丁一樣,精心照料這些植物,讓它們在太空中茁壯成長。這個過程中,航天員進行了樣品採集,包括孕穗期水稻,成熟期的樣品收集等。實驗內容包括水稻全生命周期培養(yǎng),以及基因的空間微重力回應觀察,樣品保存於低溫存儲櫃,為研究空間微重力對植物生長的影響和空間糧食生產提供理論指導。
通過這個實驗,我們不僅能夠更好地了解太空中的植物生長規(guī)律,還能夠為未來太空探索和糧食生產提供寶貴的科學依據。這場太空植物大冒險,就像是一場充滿挑戰(zhàn)和發(fā)現的科學之旅,讓我們更加期待未來的太空探索和科學研究。
●梁偉傑 (愛國教育支援中心專業(yè)發(fā)展總監(jiān),兩次行政長官卓越教學獎得主)
愛國教育支援中心由香港教聯會主辦,旨在加強支援教育界推動國家安全及國民教育。中心今年特別成立航天科普教育基地,設有多個不同學習區(qū),全面展示國家航天科技所取得的突破和成就,增強香港青少年對國家航天科技的認識。
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