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“太空棉”长出嫩芽 嫦娥四号完成人类首次月面

  1月15日,嫦娥四号上搭载的生物科普试验载荷公开发布试验照片,照片显示试验搭载的棉花种子已长出嫩芽,这也标志着嫦娥四号完成了人类在月面进行的首次生物生长实验。

  历时近三年,该项目由教育部深空探测联合研究中心组织,重庆大学牵头承担研制。今日上午,重庆市人民政府举行嫦娥四号生物科普试验载荷新闻发布会,重庆大学副校长、科普载荷项目总指挥刘汉龙等专家会上详细介绍了相关情况。

  据悉,生物科普试验载荷罐是一个高度密封的圆柱形抗压容器,由特殊的铝合金材料制成,直径173毫米,高198.3毫米,总重量为2.608公斤,生物生长空间为1升左右。

  该“罐子”虽然不大,但搭载的“乘客”却不少。刘汉龙介绍,生物科普试验载荷内搭载了棉花、油菜、土豆、拟南芥、酵母和果蝇六种生物,它们形成一个含有生产者、消费者和分解者的微型生态系统,均放置于密封的生物科普试验载荷罐内。地面组装合盖过程中,所有生物装载操作均在严格无菌环境的超净工作台中进行,确保全过程无生物污染。

  而这看似简单的6种生物,最终能成为首次登上月球背面的幸运儿却经历了上百次物种筛选和无数次生物实验。刘汉龙表示,重庆大学生命科学学院太空生物学研究团队承担了本次科普载荷生物模块研制任务,自接到任务到生物物种确定直至载荷封装,课题组历经两年,从云南深山悬崖到新疆沙漠地区,寻找能够在极端条件下生存的生物物种,挑选了上百种植物进行实验、筛选。

  刘汉龙指出,为了给载荷内生物营造一个适宜生存的环境,载荷罐体分别装置了“空调系统”、光导管和水仓室。“通过照片数据和遥测数据分析,设备内部水已完全浸润土壤,温度、压力等完全符合生物生长发育的要求,达到设计指标,部分指标超过预期。”教育部深空探测联合研究中心副主任、生物科普试验载荷总设计师、重庆大学先进技术研究院院长谢更新介绍。

  “以前科学家在空间站以及其他航天器上开展过多次生物试验,但月球上还从未有过。生物科普试验载荷已初步实现人类首次月面生物试验,对人类今后建立月球基地提供研究基础和经验,具有重大意义。”谢更新说。

  据悉,为进一步凸显本次生物科普试验载荷的科研和科普价值,生物科普试验载荷项目组同时在重庆大学开展了地、月对比实验,同一个生态系统(密闭空间)在地球、月球不同条件下以及在地面自然条件下(开放空间)的生长发育情况对比。

  生物科普试验载荷负责生物模块的团队成员介绍,对照试验分为封闭环境1:1对照和开放环境下的对照试验。1月3日晚23:50分,地面试验载荷与月表载荷同步注水,对照试验正式开始。整个地面对照试验全程以在轨工作的生物科普试验载荷传回的温度作为参考,地面对照通过控温,与在轨工作温度保持一致。截至1月12日,地面对照实验罐体内已陆续发现棉花、油菜种子萌发且长势良好,可观察到嫩绿的子叶。开放环境下可见油菜、棉花和马铃薯种子萌芽幼苗呈茂盛生长趋势。

  该团队成员表示,生物科普试验载荷在月面注水进行发芽和生长实验以后,经过9天时间进入月夜期。目前,生物科普试验载荷已进入断电状态,载荷内部在月夜温度零下52℃的情况下,所携带的六种生物将结束本次科普试验使命,处于冷冻状态。待下一个月昼期温度上升后,在全封闭状态的生物科普试验载荷罐中,六种生物将被慢慢分解成无害的有机物,并将被永久封存在生物科普试验载荷内部。

  “科普,是本次载荷项目最基本也是最重要的使命。我们希望通过生物科普试验载荷的实施,推动生物学知识的普及,加深普通民众对生物学原理的了解;宣传我国探月工程成果,激发人们对宇宙探索和科学研究的兴趣,提高人们的环境保护意识。”刘汉龙说。

  被问及该项科研工作未来的发展规划,刘汉龙指出,这项工作在重庆大学已经历时多年,目前仍在继续开展进一步的研究工作。因为月球上在月昼的时候跟月夜温差不一样,对于生物生长环境等还需要做很多材料研究。目前,在月球上强辐射情况下,在生物生长的规律方面,重庆大学现在已经开展了小范围的试验。

  刘汉龙表示,此次“登月”筛选的六种生物也充分考虑了未来人类在太空环境中的生存需求。其中,土豆或成为未来太空主要食物,棉花可做衣服,油菜是一种油料等。同时,重庆大学也在进一步选择新物种,规划在地面做更大尺寸空间,以适应模具要求,同时开展更多相关实验。

  “科普载荷顺利实施的背后,是成百上千次的试验数据,是数不清的挫折与失败,是无数个并肩作战的黎明与黄昏,更是特别能吃苦、特别能战斗、特别能攻关、特别能奉献的航天精神。”刘汉龙强调,一个小小的设备,承载着科研工作者们对科学的终极探索愿望,尽管未来还有更多挑战,但他们将继续迎难而上,在攻坚克难中实现理想,并带领更多人走近那曾遥不可及的航天梦。

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