央視網(wǎng)消息(焦點訪談):11月15日晚上11時13分,在我國文昌航天發(fā)射場,長征七號遙九運載火箭搭載天舟八號貨運飛船成功發(fā)射。不到12小時,今天(11月16日)上午8時多,航天員已經(jīng)進入飛船開始查收新一波“太空快遞”。和之前的貨運飛船相比,這一次天舟八號飛船攜帶了最多種類的科學(xué)實驗載荷上天,除了有模擬月壤成分燒制而成的月壤磚,還有第一次去往中國空間站的小昆蟲,就是它,果蠅。個頭只有幾個毫米的小小果蠅,要克服哪些困難才能上天?它們的“太空之旅”又會經(jīng)歷什么樣的挑戰(zhàn)呢?
11月15日深夜,在文昌航天發(fā)射場,長征七號火箭點火起飛,將天舟八號飛船穩(wěn)穩(wěn)托舉,飛向太空。發(fā)射場內(nèi)外,上萬人在現(xiàn)場見證了這一次成功的發(fā)射,李巖也在其中。天舟八號順利升空,意味著他們準備了10多年的工作即將進入最重要的階段。
果蠅是這一次天舟八號運送到空間站的科學(xué)實驗對象之一,這次飛船共搭載了36項空間科學(xué)實驗項目上天,共80余件產(chǎn)品,總重量超過450公斤。到天上做實驗,并不是一件容易的事情。
天舟八號飛船發(fā)射前一周,記者在中國科學(xué)院生物物理所見到李巖時,團隊剛剛給果蠅做完飯,這些小盒子里裝的就是地面培養(yǎng)的食物,而去往太空的食物,則需要進行專門的除菌處理。把實驗從地面搬到太空,以往不需太過注意的細節(jié)可能就變得至關(guān)重要。
中國科學(xué)院生物物理研究所研究員李巖:“在地面可以經(jīng)常通風開窗、通風換氣,但是在空間站不能開窗。它有一個很高的要求,包括微生物的要求,是否會釋放有害或者說有味道的氣體,用不同種類的防腐劑來控制微生物的狀態(tài),這個也是我們以前在地面做普通科學(xué)實驗不會涉及的一些方面。”
為了盡量避免把地面的細菌、病毒等帶到空間站,所有升空的貨物都有嚴格的微生物控制要求。而對果蠅這樣帶著翅膀的小動物,還有額外的注意事項。
李巖:“因為在軌,對漂浮物特別擔憂,沒有重力的情況下,果蠅不僅會漂浮還會飛,所以要有多層保證,保證它不會逃脫。”
調(diào)味罐大小的盒子就是果蠅在天上的家,它們是中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所的研究員和李巖的團隊合作后專門為果蠅定制的。
實驗裝置的設(shè)計是每一次新實驗升空前的一個大考驗。到了太空里,怎么保證實驗順利,同樣考驗著實驗的設(shè)計者們。
離發(fā)射還有兩天,天舟八號飛船被包裹在長征七號火箭里,從總裝測試廠房轉(zhuǎn)運到了發(fā)射塔架,許多參與工程的工作人員都來與火箭合影。李巖和鄭偉波一邊拍照,一邊還交流著回去后的工作。
果蠅個頭小、容易飼養(yǎng)、繁殖快,而且與人類基因組序列高度同源,人體75%的已知致病基因與果蠅身上的相似,因此,果蠅是生物學(xué)家們研究遺傳的重要幫手。這一次,它們將有望成為第一種在中國空間站實現(xiàn)“三代同堂”的動物。
為了實現(xiàn)精細的研究,實驗結(jié)束后,要請航天員返回地面時把它們一起帶回,而且要把每一代區(qū)分開。在地面上科學(xué)家輕輕一磕就將成蟲倒出,留下第二代的卵,兩代果蠅很輕松就能分開,但是在太空中沒有了重力,簡單的操作需要依靠別的辦法。
空間站生命生態(tài)科學(xué)實驗系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計師、中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所工程師陶毅:“我們將果蠅吸入到收集管內(nèi),然后再取出一個新的培養(yǎng)盒,將所有果蠅吹到新的培養(yǎng)盒里邊。”
一吸一吹,又帶來了新的風險,果蠅身長不足1厘米,它們會不會趁機飛走?在實驗準備過程中,專家們反復(fù)論證,決定為這個重要的步驟再設(shè)計一個新的操作工具。
李巖:“為這次太空中的果蠅傳代設(shè)計了軟手套罩,它最主要的功能就是防止在操作的過程中有果蠅逃逸到艙內(nèi)的風險。”
果蠅、軟手套罩,還有食物、各類實驗液劑、配套組件,僅僅這一個實驗,就有不少貨物。隨著空間站任務(wù)不斷增加,上行貨物越來越多,對運輸?shù)男枨笠哺泳毣4舜翁熘郯颂柵R發(fā)射前12個小時,還有7個實驗?zāi)K最后裝船。
除了科學(xué)實驗樣品,航天員在太空最喜歡的新鮮水果也需要更大的空間才能更好供應(yīng)。此次天舟飛船,各類不同尺寸、不同存儲要求的貨物共有6噸,其中臨發(fā)射裝載的樣品是最多的一次。
中國航天科技集團楊勝:“第一部分是航天員的駐留物資,還有空間站系統(tǒng),一些平臺的消耗品,一些維修的備件、備品。隨著空間站建成運營,空間應(yīng)用和各領(lǐng)域的實驗樣品和實驗載荷的比重會越來越多。天舟八號做了一次改進,在臨射段裝載重量(大概)提升了100公斤,裝載空間提升了260多升。可以提供不同的裝載形式、提供供電、提供遙測、提供特殊的溫度環(huán)境等。”
天舟八號貨運飛船是中國載人航天工程進入空間站階段后第七艘“太空特快”,也是第一次“先上人”“再發(fā)貨”。為了保證貨物盡早送達,飛船還有其他升級。
重重保障下,小果蠅和其他貨物能否順利到達空間站,還要經(jīng)歷最重要的一關(guān)——發(fā)射。
發(fā)射前12小時,小果蠅和其他生命生態(tài)實驗樣品已經(jīng)送往飛船。從上船到發(fā)射前,果蠅的安全存活,一直依賴地面的能源保證適宜的環(huán)境。事實上,在發(fā)射前,飛船和火箭的安全都需要地面的能源保障。因此,對能源設(shè)施的巡視一直沒有停止。
之所以如此仔細,和今年特殊的天氣有關(guān)。今年9月,超強臺風“摩羯”從文昌登陸,對當?shù)卦斐闪撕艽笃茐模步o發(fā)射場帶來了一定影響。
好在當時已經(jīng)到達海南的天舟八號飛船在廠房內(nèi),基地及時啟動備用能源,飛船性能沒有受到影響。進入11月,太平洋上又接連形成新的臺風,發(fā)射計劃前一周,四個臺風先后生成,向我國海域方向移動,再次對發(fā)射帶來挑戰(zhàn)。
發(fā)射當天,盡管沒有下雨,每隔2個小時,發(fā)射場氣象系統(tǒng)就會放飛一個探空氣球,查看現(xiàn)場的風速、風向、濕度等,不斷組織氣象會商討論。
在全系統(tǒng)的合力保障下,11月15日夜晚發(fā)射時,風力正好,發(fā)射圓滿。3個多小時后,天舟飛船就與空間站對接完成。
發(fā)射第二天上午,航天員就進入天舟八號飛船開始“收貨”。在天地配合下,包括果蠅和細胞等在內(nèi)的生命生態(tài)實驗樣品,是最先被轉(zhuǎn)移到空間站里的。
果蠅在空間站將被分成兩組,一組生活在正常磁場環(huán)境內(nèi),另一組則會被放入磁場屏蔽設(shè)備里,設(shè)備調(diào)試完后,最終的實驗還需要天地共同來完成。
經(jīng)過重重考驗,果蠅實驗如果一切順利的話,科學(xué)家將能夠?qū)ι镞m應(yīng)不同重力、輻射、磁場等環(huán)境得到更加科學(xué)的認識。
從神舟到天舟,從空間實驗室到中國空間站,從水稻、擬南芥等植物到斑馬魚、果蠅等動物,隨著一次次成功的送貨、一次次生命生態(tài)科學(xué)實驗在太空的成功開展,讓中國人探索空間生命科學(xué)的腳步邁得越來越堅實。