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天宫二号将实验“太空上种庄稼”

时讯

2016-09-17 17:57:49 北京青年报

15日发射成功的“天宫二号”空间实验室,将开展十余项科学实验。其中一项就是“太空上种庄稼”。


“天宫二号”上,航天员将参与高等植物的样品回收。中国载人航天工程总设计师周建平受访时说,航天员将在太空主要种植水稻、拟南芥等植物,以检测空间微重力对生命活动的影响,为以植物为基础的空间生命生态保障系统奠定技术基础,以达到将来在空间站设立种植基地的远期目标。


16日,在北京航天飞行控制中心精确控制下,天宫二号成功实施了两次轨道控制,顺利进入在轨测试轨道。


15日发射成功的“天宫二号”空间实验室,将开展十余项科学实验。其中一项就是“太空上种庄稼”。中国载人航天工程总设计师周建平受访时说,航天员将在太空主要种植水稻、拟南芥等植物。


为何选择水稻和拟南芥?中科院上海生科院植物生理生态研究院高等植物专家郑慧琼表示,拟南芥和水稻是两种具有代表性的、典型的受到光周期调控的植物。“目前对于拟南芥生产发育和基因表达情况非常清楚,如果在空间生长过程中发生变化,很容易识别。水稻是中国人的主要食物来源,希望在未来可以推广到太空生活中。”


长时间在太空的微重力环境下,宇航员会发生航天综合征。中科院空间应用系统总设计师赵光恒说,此次实验目的就是为了研究植物在空间环境如何健康生长。“我们希望能通过实验,未来让航天员在空间长期驻留的过程中,能够有菜吃、有饭吃,不需要全部从地面补给。”


在太空中种植植物,远比想象的要困难。在载荷有限的情况下,“天宫二号”既要满足航天员生存的基本需要,还要满足植物的生长要求。因此,和太空食品一样,太空植物所需的土壤和水,也要“私人订制”。


据高等植物培养箱设计专家张涛介绍,此次实验是以蛭石为土壤,铺在一个长方形的盒子里,里面放入种子。“这不是一个简单的盒子,里面功能很多,透气不透水,防止微生物,水可以通过回收装置循环利用等。”


此外,蛭石和种子只占据盒子四分之一的大小,其他部分则是为植物预留的生长空间。这个盒子将与储液箱、控制箱等一起放入密闭培养箱,由“天宫二号”带上太空。


张涛说,“天宫二号”入轨后,地面将发出上注指令,控制箱接收到卫星发射的指令后,会把营养液注入土壤,种子获得营养液后,实验正式启动。同时,培养箱里的光照系统和温度控制系统开始作用,为植物生长提供环境,箱内的观察相机也会对生长过程进行持续观测。


一切似乎都是按照程序自动进行的,那么航天员将会对植物的生长产生哪些作用呢?


“航天员在返回地球前,需要来到‘天宫二号’的特定区域,把高等植物培养箱外面的锁紧机构解开,拔出一个装有在太空中生长拟南芥的容器,装进特制的布袋子里带回地球供后续研究。”张涛说,取出容器之后,航天员还需要把解锁机构复原,因为其他植物还要继续在太空中生长。


解开、拔出、装入、复原……这几个看似简单的动作,航天员却需要经过多次训练,因为在微重力环境下,行动并没有那么方便。“为了让航天员能够按照科学的方法带回样品盒,需要给航天员提供训练设备,提供培训教材,进行实际操练。”郑慧琼说


当然,这难不倒素质过硬的航天员。他们表示,操作比较容易,还提出在太空植物培养方面,将来能够做更高难度的参与。


未来,随着中国空间站的建成,我国将执行越来越多的航天任务,后续的试验也将涉及更多的植物种类。也许有一天,依靠自己种植的粮食和蔬菜,在不提供补给的情况下,航天员真的可以在太空中存活500天。

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