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神舟十八号开启“太空养鱼”

中国科学技术馆
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2024年4月25日,神舟十八号载人飞船与长征火箭成功分离,进入预定轨道,航天员乘组状态良好,发射取得圆满成功!此次神舟十八号的航天员们要在“天宫”里住上足足六个月,他们在那里大展身手,做各种酷炫的空间科学实验,进一步探索宇宙奥秘。

搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射

神舟十八号乘组:“科研界的特种兵”

中国载人航天工程办公室曾晒出了一张“太空科研成绩单”,从空间站有航天员进驻开始,从神舟十二号到神舟十六号的5次飞行任务,由5个乘组共进行了130多项科学实验。而神舟十八号乘组,简直就是“科研界的特种兵”,仅仅这一次飞行任务,半年的时间就要完成超过90项的科学实验。

除了实验数量创下新高,神舟十八号乘组还要进行不少让人眼前一亮的太空科学实验。比如,斑马鱼和金鱼藻这对“水下小伙伴”搭乘神舟十八号,前往空间站进行一场“太空版生态建设”。它们俩的任务可不小,就是要在失重的环境下,“探索”能否在水里构建出一个迷你版的生态系统。在之前的空间站生物学任务中,经常会有“线虫小哥”这样的低等生物来客串,科学家们研究它们在太空环境下的生存之道。但这次直接升级了实验对象,把比较高等的脊椎动物——斑马鱼送上了空间站。实验成果将为后续的空间生命科学探索打开一扇全新的大门,对未来空间生命科学的发展有非常重要的意义。

鱼界“小明星”——斑马鱼

斑马鱼,可是鱼界的小明星,身长大概3到4厘米,身材苗条,身上那几条深蓝色的条纹,就像是穿上了斑马的时尚外套,所以得名斑马鱼。这次,太空“鱼缸”里迎来了四位斑马鱼“航天员”,它们和金鱼藻一起,组成了一个太空版的“生态二人转”。“鱼缸”是密闭的,装满了水,斑马鱼在里面悠哉游哉,而金鱼藻则是个“氧气制造机”,通过光合作用,源源不断地供应氧气,让斑马鱼呼吸顺畅。 “鱼缸”还配备了高科技,可以自动喂食,调节温度,控制光照,还可以收集鱼卵,航天员们会把这些珍贵的“太空鱼籽”带回地球,供科学家进行进一步研究。

斑马鱼可不是只有高颜值那么简单!它和人类的基因有70%以上的相似度,这让它在生物界的地位仅次于果蝇和小鼠,妥妥的世界第三大脊椎模式生物。它的生理、发育和代谢与哺乳类动物高度相似,这意味着斑马鱼身上的很多实验结果都有可能适用于人类。正因如此,斑马鱼成了科研界的“宠儿”,在生命科学、医学研究里,能帮助科学家们解码人体奥秘。而且,它在环境监测、新药研发、保健食品开发,甚至化妆品和食品安全评价等领域都发挥着不可替代的作用。

斑马鱼的太空生活

四位斑马鱼“航天员”,它们可不是来度假的,而是肩负着“鱼生重任”——借助由斑马鱼和金鱼藻组成的小型水生生态系统,科学家将研究空间环境对鱼类生长发育、生态系统运行与物质循环的影响。

中国酒泉卫星发射中心空间应用系统科学实验样品制备室,工作人员处理培养的金鱼藻

想知道斑马鱼上了太空之后的生活怎么样吗?据专家透露,自从神舟十八号的航天员们把这些小家伙连同它们的小型受控生命生态实验装置一起搬到问天舱的生命生态实验柜里之后,它们的日子过得相当不错。现在4条斑马鱼在轨道上的生活一切正常,状态良好,已经成了名副其实的“飞鱼”。

斑马鱼和金鱼藻构成的水生生保系统(备份件)

在神舟十八号航天员工作期间,据中国科学院研究人员介绍,航天员成功开展了两次水样样品采集和1次鱼食盒更换操作,发现了斑马鱼在微重力环境下表现出腹背颠倒游泳、旋转运动、转圈等定向行为异常现象。后续科学家将利用返回的回收水样、鱼卵等样品,结合相关视频开展空间环境对脊椎动物生长发育与行为的影响研究,同时为空间密闭生态系统物质循环研究提供支撑。

鱼类和人类一样,在太空环境中都要面对适应性的挑战。为了确保它们能过上舒适的生活,科学家们精心设计了一套生态循环系统。在位于问天舱生命生态实验柜里的小型受控生命生态实验模块中,斑马鱼、植物和微生物组成了一个完美的小团队——藻类通过光合作用产生的氧气供给斑马鱼呼吸,而斑马鱼呼出的二氧化碳又成为藻类进行光合作用的好材料,至于鱼儿们的“黄金便便”,则是藻类生长的最佳营养品。为了让太空鱼吃得健康又开心,科学家们还设计了专用鱼食,并且用注射器把食物推进到“鱼缸”里。

“太空鱼缸”看上去很简单,但其实里面藏着不少“黑科技”。例如,鱼类的氧气不够用了怎么办?水变浑了又该如何处理?科学家们早就想好了对策,他们给这套系统配备了紧急供氧系统和水质置换系统等一系列“配套”功能,即使遇到突发情况,小鱼也能继续在太空生活无忧。

斑马鱼和金鱼藻构成的水生生保系统(备份件)

当然,除了“太空养鱼”,神舟十八号乘组还利用舱内科学实验机柜和舱外载荷,开展多领域的空间科学实验。可以预见,我国将充分发挥国家太空实验室平台优势,持续产出更多高水平成果。

内容综合于新华网、国家航天局、央视网等

(科学性审核:朱林崎,国际宇航联合会卫星商业应用专委会亚太办主任、中国科协国家级航天科技成果转化服务团特聘专家)

评论
无为通达
学士级
神舟十八号开启的“太空养鱼”项目是一项具有重要科研价值的空间科学实验,‌将为未来的太空探索和生命科学研究提供有力支持。‌
2024-08-20
无为通达
学士级
“太空养鱼”项目不仅是一项有趣的科学实验,‌更具有重要的科研价值。‌通过该项目,‌科学家们可以研究空间环境对脊椎动物生长发育与行为的影响,‌为未来的太空生存提供理论支撑。‌此外,‌由于斑马鱼与人类的基因高度相似,‌其实验结果有可能适用于人类,‌为生命科学和医学研究打开新的大门。‌
2024-08-20
东邪西毒南帝北丐
贡士级
2024-09-15