安利

我國首顆微重力科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星——實(shí)踐十號于4月6日成功發(fā)射，在順利完成12天太空飛行后，其回收艙于18日返回地球。實(shí)踐十號利用太空中微重力等特殊環(huán)境完成19項科學(xué)實(shí)驗(yàn)，下面就是實(shí)踐十號所搭載的一些空間實(shí)驗(yàn)載荷箱。

1.煤燃燒箱

在太空中燒煤有什么科學(xué)含量嗎？當(dāng)然有。煤燃燒是一個復(fù)雜的過程，地面上的條件會掩蓋人們對燃燒基本過程的認(rèn)識，而在太空中把重力因素排除之后，其燃燒機(jī)制和特點(diǎn)以及物性參數(shù)的測量會發(fā)生怎樣的改變？這些研究成果對于提高地面煤燃燒的效率，減少污染物的生成是非常有意義的。

2.Soret實(shí)驗(yàn)箱

這一實(shí)驗(yàn)項目與石油開采密切相關(guān)。要想盡可能準(zhǔn)確地預(yù)測油田中的石油組分分布和油氣界面位置，進(jìn)而指導(dǎo)石油的開采并降低開采成本，就需要Soret系數(shù)，即熱擴(kuò)散系數(shù)的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。然而，在地面常重力條件下無法獲得不受對流干擾的理想熱擴(kuò)散過程，也難以得到Soret系數(shù)的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。來自中外的石油樣品可在太空微重力環(huán)境下進(jìn)行準(zhǔn)確測量。

3.非金屬材料燃燒箱

非金屬材料在微重力下的燃燒實(shí)驗(yàn)是針對載人航天器的防火問題而設(shè)計的。航天器艙內(nèi)起火是載人航天器面臨的最大威脅之一，此前國際上已有過慘痛教訓(xùn)。通過觀察微重力條件下材料著火、燃燒以及煙氣析出的規(guī)律，并對比重力條件下的燃燒規(guī)律，有助于掌握各種非金屬材料的防火特性，從而服務(wù)于我國未來的空間站建設(shè)。

4.胚胎培養(yǎng)箱

實(shí)踐十號搭載著一個裝有數(shù)千枚2細(xì)胞小鼠早期胚胎的胚胎培養(yǎng)箱。衛(wèi)星上天十幾小時后，研究人員從傳回的圖像中發(fā)現(xiàn)，小鼠細(xì)胞開始分裂發(fā)育，從2細(xì)胞到4細(xì)胞、8細(xì)胞……到60小時后，有些小鼠細(xì)胞已發(fā)育成囊胚。對樣本進(jìn)行回收后，還將進(jìn)一步分析判斷太空環(huán)境是促進(jìn)還是抑制了胚胎的發(fā)育，其機(jī)理又是什么。

5.家蠶培養(yǎng)箱

已有研究表明空間環(huán)境能夠誘變家蠶，但是，誘變過程中哪些基因發(fā)生了變化，蛋白的種類和豐度都是未知因素。在空間環(huán)境中連續(xù)培養(yǎng)家蠶胚胎12天，研究其基因表達(dá)的特征，并可將這些研究結(jié)果和方法推廣到其他的生物研究之中，探究長期微重力狀態(tài)、空間輻射、超真空等不同于地面的因素對動物生命活動將產(chǎn)生哪些影響。

6.干細(xì)胞箱

人類要想在宇宙空間中長期生存，就需要研究解決一系列空間生命課題，如失重、真空、宇宙輻射、高溫（或低溫）等宇宙環(huán)境因素對生命過程的影響。這一實(shí)驗(yàn)是國際上首次開展的微重力條件下造血與神經(jīng)干細(xì)胞三維培養(yǎng)研究，揭示微重力下細(xì)胞三維生長的基本規(guī)律及其對自我更新、分化與功能的影響，探索解決目前干細(xì)胞非分化性增殖、高效定向分化、三維組織構(gòu)建等世界性難題的新途徑。

7.高等植物箱

植物內(nèi)在的遺傳機(jī)制會怎樣適應(yīng)地球上從未有過的微重力新環(huán)境和晝夜及四季周期的變化？此前進(jìn)行的多次空間植物生長試驗(yàn)雖已取得進(jìn)展，但還沒有完全闡明微重力對植物生長發(fā)育的影響，尤其是對于開花途徑的誘導(dǎo)。此次研究將從一個全新角度認(rèn)識微重力條件下光周期誘導(dǎo)高等植物開花的分子機(jī)理。

8.膠體材料箱

膠體是指某種微小顆粒分散在另一種溶液中，微粒尺寸在納米到微米之間。由于膠體晶體結(jié)構(gòu)排列的周期恰好為光波波長數(shù)量級，可以改變光傳輸路徑，因此被稱為光子晶體。光子晶體可能代替半導(dǎo)體，成為新一代信息承載和傳輸媒介。在微重力條件下研究膠體粒子在固態(tài)、液態(tài)界面上的自組裝行為，在國際上尚屬首次。

9.輻射基因盒

裝有小鼠細(xì)胞和果蠅培養(yǎng)設(shè)備，通過檢測太空旅行前后小鼠細(xì)胞和果蠅的樣本，定量研究空間輻射對基因組的作用和遺傳效應(yīng)，尋找新的空間輻射敏感標(biāo)志生物分子，為太空輻射的風(fēng)險和防護(hù)研究提供新的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和檢測手段。

10.多功能爐

多功能爐是供材料科學(xué)研究使用的，其中將進(jìn)行8種新材料、新工藝的研究，包括半導(dǎo)體材料、合金材料以及金屬材料。在地球表面，由重力效應(yīng)而產(chǎn)生的浮力對流、重力密度分層等現(xiàn)象，會對材料的性能和質(zhì)量產(chǎn)生影響。而在微重力環(huán)境下開展晶體生長研究，可排除浮力對流和重力沉淀效應(yīng)的干擾，獲得地面重力場中難以生長的高質(zhì)量材料。

【責(zé)任編輯】龐 云