神舟二十号任务在4月24日发射,到现在不知不觉间神舟二十号乘组在太空已经过去了也整整一周的时间。神舟十九号乘组4月30日返回时,带回来涉及25个实验项目,约重37.25公斤的太空实验样品。这是空间站应用和发展阶段下行生物样品种类最多的一次,包括了骨细胞和成骨细胞、人支气管上皮细胞、人和动物早期胚胎、蛋白样品及果蝇等20类。
那你有没有想过一件事,我们在为航天英雄们自豪的同时,似乎并没有过多的去关注过航天员们都在天上忙些啥?甚至没有想过,为什么我国每隔几个月就要向太空的空间站送一批航天员。
有网友说是为了做实验,那什么实验非得拿到天上去做?又非得天上有自己的航天员才能做?现在无人飞船,无人卫星也是可以发射,甚至回收的啊,无人状态也能代替航天员,也可以一样做实验啊,中国为啥要“车轮式”发射呢?
其实,这些问题的终极答案,就是中国航天独特的深谋远虑。
我们先从神舟二十号任务讲起。
和其他神舟飞船任务一致,这次神舟二十号乘组由陈冬、陈中瑞、王杰三人组成,要在太空驻留6个月时间。根据官方发布的在轨任务清单显示,神舟二十号任务包括刚刚完成的与神舟十九号乘组的在轨轮换,包括开展斑马鱼太空实验、涡虫再生实验以及链霉菌土壤改造实验等。
其中斑马鱼太空实验和前面的斑马鱼实验区别在于将在空间站搭建4立方米的水生生态系统,目的在于观察微重力对脊柱动物骨骼的影响。为啥要做这个实验?
神舟十八号乘组当时不是已经验证斑马鱼在太空有着顽强生命力,原本估计它们只能存活一个月,结果竟然生活了6个月时间,还发现了腹背颠倒、旋转和转圈等异常。可以说对斑马鱼对太空微重力环境的适应上,已经取得了可观的进步,也让人出乎意料。
那这次的斑马鱼上太空,又是什么目的呢?原来,这次的斑马鱼实验室为了一个医学目的,研究失重环境下骨质疏松和心肌损伤的情况,为未来我国宇航员登陆月球,甚至登陆火星做预防。打个比方吧,这就像我们地球实验项目里的小白鼠、小猴子,斑马鱼代替了它们在太空做了个实验,积累了实验数据。
而六条斑马鱼也并不是简单意义上的普通斑马鱼,而是通过精心挑选,其中3条为野生型斑马鱼,另外3条为基因敲除型斑马鱼。这也是国际上首次对实施基因敲除的斑马鱼开展太空实验。
神舟二十号乘组还要实施航天员出舱活动以及天舟九号、昊龙货运飞船、轻舟一号货运飞船等飞船的货物进出舱任务,同时对空间碎片进行防护装置安装,进行舱外载荷和设备的安装和回收。
神舟二十号还将首次测试尿液净化到水培种植的闭环,其中一公斤尿液能够生成500毫升的饮用水和300克水培植物用水。还将用月球模拟材料打印首个月面基地的通风管道。别看是打印的,其强度会达到地面钢材材料的3倍。
当然,关于中国空间站的设备调试、物资搬运以及和地面的协调,都是3名宇航员的日常,这些实验项目仅凭无人环境,就拿斑马鱼实验来说,保守估计需要30天,如果没人接班,恐怕实验数据还没拿到,哪些斑马鱼就早饿死了。还有尿液再利用的闭环实验,没人的飞船连尿液都不存在,实验也就没实施的条件了。
所以,空间站不是“一锤子”买卖,必须有人长期值守。而6个月时间,是人体综合数据表现来看,对太空的极限,超期后会导致肌肉萎缩、视力下降等不利情况,因此轮换时间也定为了6月一次。
当下,跟着神舟十九号一起回到地球的,还有一位在微重力环境下繁衍了三代,实现“四世同堂”的重量级太空旅客“果蝇”。
为啥研究果蝇呢?这就得从它染色体少和繁殖速度快说起了。要说人类75%的致病基因,都能在它身上找到“同款”,难怪关于果蝇的研究,到目前为止已经拿到了6个诺贝尔奖了。用研究员的原话来说:这些果蝇在天上飘来飘去,连求偶吃饭都变得笨手笨脚,但居然能完成传宗接代,太不可思议了!
既然这么麻烦,为啥还得让果蝇受这个罪呢?
答案很简单,就是我们中国人要冲出地球,到月球去建基地,到火星去建城市。可微重力的环境,弱磁场的外星,会不会让人类绝育,脑功能紊乱,甚至“太空痴呆”?果蝇的实验,就是为了这些在提前踩坑。你想想,如果连果蝇都活不下去,那么人类还有月球建基地,火星建城市的戏么?
那么“烧钱”搞空间站,到底值不值?
单纯从经济角度,搞空间站成本花了数百亿人民币。类比国际上的美国,搞国际空间站花了1000亿人民币,我国可以说是花小钱办大事了,但依旧很烧钱。可如果把视线拉到科技红利上,那么仅目前来看,太空育种的高产小麦、抗病水稻品种,已经开始惠及农业。
未来的月球和火星资源争夺上,如果没有空间站,我国甚至不具备拿到“入场券”的资格。所以中国空间站是为我们迈向深空的探测跳板。目前我国已经有26名航天员,41人次上过太空。这也是一笔财富。