太空中的科学家
既然是探索宇宙,就一定少不了科学实验。航天员在太空中带着无数地面科研工作者的嘱托和期待,需要完成各项空间科学实验和技术实验。
有哪些是在太空中做的实验呢?
首先,是与发展太空农业有关的实验。航天员要研究动物和植物在太空环境中的生长、发育和变异情况,比如我们很熟悉的“太空种菜”。观察在太空微重力条件下植物生长发育的情况,记录从种子发芽到收获的一系列过程。在神舟十四号上,航天员已经吃上了自己在太空种植的新鲜生菜。这样的实验,再加上地面科学家的研究和改良,就有可能培育出更优质的太空作物,再在地面种植并推广,提高农业生产率。
更重要的是,人类一直有着宇宙旅行的梦想,而食物是首先要解决的问题。航天员将农作物生长的参数记录下来,带回样本,就可供地面上的科学家进行进一步的研究,以期发现适合太空种植,同时具备高产优质、高生产效率、低能源消耗等特点的农作物,为我们的星际之旅提供充足的食物保障。
其次,航天员要观察自己,了解人类在外太空生活时身体会发生什么样的变化。比如,神舟十三号的航天员首次建立了空间条件下细胞的长期培养体系和细胞模型。利用这些实验数据和模型,我国的科研工作者完成了数项国际领先的生命科学实验。
这些实验让我们了解了人类在失重条件下心血管的变化特征,也为人类细胞的再生和衰老、长寿和相关疾病的发生,提供了非常好的实验数据,有助于我们更好地认识生命、突破自身,也为人类在外太空的生存奠定了重要的科学支持基础。
再次,是各国重视的“太空蛋白质晶体生长”实验。蛋白质晶体在太空中的微重力条件下比在地球上生长得更纯净、更大,这对于生物制药等技术的开发具有重大意义。简单来说,就是能够研究出更多造福人类的生物制品。
从次,航天员要进行空间科学研究。比如:了解太阳、月亮等天体的更多奥秘;对地球磁场、电离层、大气层等做深度研究;从太空中观察地球,收集地球上有关自然资源、植物覆盖率、沙漠和海洋变化情况等众多数据。
最后,航天员还有一项非常重要的任务——进行大量的空间材料科学实验。你可以想一想,这些实验又有什么用途呢?
在失重环境下,一些物质可以混合得更均匀。就像王亚平老师做的水油混合实验一样,在地球上水和油不能均匀混合,会在重力作用下由于密度不同从而分层。在失重的环境中,混合物可以混合均匀。根据这一原理,科学家能制造出在地面上无法实现的特种合金。