要想成功移民外星球，太空實(shí)驗(yàn)一定少不了?，F(xiàn)在就讓我們看看，在微重力環(huán)境下，科學(xué)家們都做過哪些有趣而大膽的實(shí)驗(yàn)。

魷魚也上過太空

美國(guó)“奮進(jìn)”號(hào)航天飛機(jī)最后一次服役中，為國(guó)際空間站帶來了三個(gè)不尋常的乘客：夏威夷短尾貓魷魚。這些壽命只有10個(gè)月的小海洋生物通常隱藏在夏威夷淺海床的沙子里，只有5厘米長(zhǎng)，它們有空間站實(shí)驗(yàn)人員做實(shí)驗(yàn)需要的完美體型。

不過，身材好可成不了能上太空的理由，魷魚之所以有幸被選中，還得感謝與它有親密關(guān)系的細(xì)菌——費(fèi)氏弧菌，生活在魷魚體內(nèi)的這些熒光生物會(huì)使魷魚發(fā)亮，幫助它在斑駁的光影下偽裝隱藏。科學(xué)家想通過實(shí)驗(yàn)知道，在微重力環(huán)境下，細(xì)菌能否仍然成為魷魚的“照明燈”，不過，因?yàn)橹挥腥齻€(gè)魷魚， 從首次太空魷魚實(shí)驗(yàn)中，研究者并沒有得出確定性的結(jié)論。但是研究團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在確信，魷魚和它的好伙伴——費(fèi)氏弧菌可以在太空環(huán)境中存活，這為更多太空魷魚實(shí)驗(yàn)鋪平了道路。而對(duì)魷魚體內(nèi)有益細(xì)菌的研究，也將使科學(xué)家們更了解生活在動(dòng)物體內(nèi)的細(xì)菌是如何受到微重力環(huán)境的影響的。

無頭的渦蟲

許多人為了贏得去太空的一張票，擠破了頭。不過，另外一些動(dòng)物則可以憑借自己的獨(dú)特技能輕而易舉地去太空轉(zhuǎn)一圈，這一次去國(guó)際空間站的是渦蟲。

渦蟲是地球上最簡(jiǎn)單的生命形式之一，但它有一個(gè)令人難以置信的能力：如果你把它切成兩半，每一半都會(huì)長(zhǎng)成一條完整的渦蟲。這種強(qiáng)大的再生能力是由于在它們的全身分布著干細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)，如果身體被切割了，或者需要去生長(zhǎng)新的組織和器官，這些干細(xì)胞可以隨時(shí)生成新的器官。雖然，地球上的科學(xué)家們?cè)缇烷_始研究這個(gè)過程是如何發(fā)生的，但仍然想知道在沒有重力的環(huán)境下，渦蟲體內(nèi)的干細(xì)胞能否會(huì)繼續(xù)起作用。

不過，為了這次太空之旅，渦蟲付出的代價(jià)也是高昂，它們?cè)诘厍蛏暇蜁?huì)被切掉頭，或者尾巴，隨后被送往空間站。生活在空間站里的渦蟲會(huì)被嚴(yán)密監(jiān)控，科學(xué)家們會(huì)跟蹤它們被激活的基因，并與地球上觀測(cè)到的渦蟲再生能力做比較。對(duì)渦蟲的研究，可能有助于研發(fā)一種使人類身體在空間里自我修復(fù)的再生技術(shù)。目前實(shí)驗(yàn)還在進(jìn)行，我們期盼著結(jié)果早日問世。

玫瑰玫瑰，什么味？

還記得童話小說《小王子》嗎？遙遠(yuǎn)星球上的小王子，愛上了一朵美麗而驕傲的玫瑰，每天為玫瑰澆水，精心地照顧著它。童話中，王子和玫瑰都生活在一個(gè)叫做B-612的外星球，也算是外星生命了。那么，現(xiàn)實(shí)生活中，外太空的玫瑰會(huì)是什么樣？

1998年，發(fā)現(xiàn)號(hào)航天飛機(jī)就曾攜帶過一朵玫瑰登上太空，研究者和香水公司想知道這次太空之旅是否會(huì)誕生一種新的玫瑰香味。玫瑰順利地在航天飛機(jī)里生長(zhǎng)了起來，宇航員們提取了玫瑰花揮發(fā)的香油。研究表明比起地球玫瑰，太空玫瑰香味揮發(fā)性更小，整體香味也是完全不同的。日本資生堂化妝品公司根據(jù)“太空玫瑰”香氣，開發(fā)出“Zen”系列香水。

不過，玫瑰畢竟還不是在太空里開放的，那么，太空里的花朵又會(huì)是什么樣呢？2016年1月18日，宇航員在美國(guó)空間站的植物試驗(yàn)室中種出了太空里的第一朵花，它是一株漂亮的百日菊，從外表上看，顏色外形與地球上的差異不大，生長(zhǎng)周期也在60～80天，至于內(nèi)部結(jié)構(gòu)有什么變化，目前還在研究之中。另外，在此之前，美國(guó)宇航員已經(jīng)在里面完成了多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，成功吃上了自己種植的中國(guó)大白菜和萵苣。

要想種植物，面臨的挑戰(zhàn)也不小，第一個(gè)挑戰(zhàn)是微重力環(huán)境會(huì)對(duì)植物的根產(chǎn)生影響，另外一個(gè)挑戰(zhàn)就是沒有光照，濕度大、空氣流動(dòng)不暢、輻射等因素會(huì)影響植物生長(zhǎng)。那么，宇航員們是怎么做到的呢？

原來，宇航員會(huì)用針管給植物根部的培養(yǎng)基人工補(bǔ)水，而光照問題則是采用紅、藍(lán)、綠LED燈光模擬植物生長(zhǎng)所需要的陽光，比如百日菊生長(zhǎng)的環(huán)境中，LED燈會(huì)保持10小時(shí)開，14小時(shí)關(guān)，來模擬地球上的光照條件。由于太空中植物所需的水和肥料相對(duì)地球更少，植物的生長(zhǎng)速度是地球的三倍，所以管理好了，在微重力環(huán)境下，順利培養(yǎng)出植物也不是個(gè)問題。

繩系衛(wèi)星實(shí)驗(yàn)

1992年發(fā)射升空的“亞特蘭蒂斯”號(hào)，和1996年發(fā)射的哥倫比亞號(hào)，雖然發(fā)射時(shí)間不同，但都有一個(gè)相同使命——施放一顆繩系衛(wèi)星，這顆衛(wèi)星通過一根21千米的繩子連著航天飛機(jī)，航天飛機(jī)將通過這根系繩拖曳著衛(wèi)星一起在地球軌道飛行。

這個(gè)實(shí)驗(yàn)被稱為繩系衛(wèi)星實(shí)驗(yàn)，是科學(xué)家們受風(fēng)箏啟發(fā)而發(fā)明。實(shí)驗(yàn)原理是當(dāng)衛(wèi)星與航天飛機(jī)用繩連接起來，經(jīng)過地球電離層時(shí)，系繩會(huì)切割地球磁場(chǎng)的磁力線，電離層中的電子就會(huì)聚集到帶正電的衛(wèi)星表面，并沿著那根導(dǎo)電系繩傳到作為負(fù)極的航天飛機(jī)上，然后，航天飛機(jī)上的電子槍又把電子發(fā)射回電離層，從而形成閉合電路。這樣，就可以實(shí)現(xiàn)人類在太空發(fā)電的夢(mèng)想。

不過，很可惜，人類這兩次大膽的嘗試并不太成功。由于一個(gè)螺栓安裝不當(dāng)，系繩被卡住了，“亞特蘭蒂斯”號(hào)只釋放了256米的系繩。幸運(yùn)的是，系繩衛(wèi)星完好無損地被回收到航天飛機(jī)貨艙內(nèi)。四年后，1996年，哥倫比亞號(hào)又準(zhǔn)備施放這顆衛(wèi)星，這次衛(wèi)星順利地釋放地更遠(yuǎn)，但當(dāng)衛(wèi)星離航天飛機(jī)19.7千米時(shí)，系繩突然斷裂，系繩衛(wèi)星連著斷線飛向了更高的軌道。

雖然兩次實(shí)驗(yàn)都沒有成功，但實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪_(dá)到了，因?yàn)槔K系衛(wèi)星實(shí)驗(yàn)確實(shí)能產(chǎn)生電流，在第二次實(shí)驗(yàn)中，在系繩斷裂之前，系繩衛(wèi)星已經(jīng)產(chǎn)生了電壓為3000伏的電流，而第一次實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的電壓僅為40伏。

在太空飛行的“不銹鋼盤”

除了醉心于對(duì)微重力環(huán)境里生命變化的探秘，許多科學(xué)家還對(duì)發(fā)現(xiàn)新材料感興趣，其中的一個(gè)研究是關(guān)于一種“真空尾跡屏罩設(shè)備”（WSF），這是一個(gè)直徑3.7米由不銹鋼材料制成的圓盤狀平臺(tái)。

按計(jì)劃，WSF會(huì)被部署在軌道高度大約300千米的地方，尾隨航天飛機(jī)飛行幾天，然后被重新捕獲。太空可產(chǎn)生比地球上效果好1000～10000倍的真空條件，研究者想利用WSF材料內(nèi)部產(chǎn)生的這個(gè)“超真空”，合成一種超薄超純凈的薄膜材料，以應(yīng)用于半導(dǎo)體制作等領(lǐng)域。

20世紀(jì)90年代，WSF曾嘗試了3次太空飛行，第一次嘗試中，由于硬件問題，WSF沒有試飛成功。不過接下來的兩次實(shí)驗(yàn)都很成功，最終開發(fā)出了太空真空環(huán)境中的第一種薄膜材料。

太空的“縱火”實(shí)驗(yàn)

無論是對(duì)于地球上的實(shí)驗(yàn)室來說，還是對(duì)于國(guó)際空間站來說，火災(zāi)都是一個(gè)重大威脅。而在微重力環(huán)境下，太空火災(zāi)更是一個(gè)噩夢(mèng)，因?yàn)檫@時(shí)火種不僅會(huì)四處漂浮難以被發(fā)現(xiàn)，而且燃點(diǎn)更低，所需氧氣更少，一般的氣體滅火器沒法將它撲滅。

不過，為了學(xué)會(huì)如何滅火，科學(xué)家們還不得不“縱火”。2014年，宇航員里德懷斯曼在空間站上進(jìn)行了模擬燃燒實(shí)驗(yàn)，他點(diǎn)燃了一小滴高度易燃的液態(tài)庚烷，被點(diǎn)燃后，由于沒有地心吸力，點(diǎn)起的火焰包圍在液滴周圍，溫度在1500K-2000K之間，樣子是半透明的球狀。這個(gè)實(shí)驗(yàn)是在一個(gè)被稱為“火焰熄滅器-2”號(hào)裝置的內(nèi)部進(jìn)行的，所以不用擔(dān)心火焰漂浮后，引起可怕的火災(zāi)。在大約20秒之后，火焰開始減小，直至熄滅。

類似的小型縱火實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了許多次，通過這些實(shí)驗(yàn)，科學(xué)家們了解到在太空中，要想滅火，滅火材料的濃度需要更高，而且還發(fā)現(xiàn)了一種在地球上無法看到的奇特的燃燒現(xiàn)象——“冷焰燃燒”。在火焰熄滅之后，庚烷液滴其實(shí)還在以看不見火焰的方式繼續(xù)燃燒了幾分鐘。冷焰也是一種火焰，只不過這種火焰的溫度非常低，溫度只有500K～800K，并且燃燒產(chǎn)物很不一樣：正常火焰的燃燒產(chǎn)物為二氧化碳和水，而這種“冷”火焰的燃燒產(chǎn)物為一氧化碳和甲醛。如果留下了不容易發(fā)現(xiàn)的冷焰，是可能導(dǎo)致起火物再次劇烈燃燒起來的。

現(xiàn)在，科學(xué)家們已不滿足于小規(guī)模的“縱火”，他們想弄清楚大規(guī)模的火災(zāi)又該如何撲滅。2016年6月，當(dāng)ATK Cygnus軌道貨運(yùn)飛船為國(guó)際空間站送完食物、科學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器等補(bǔ)給物后，在飛船到達(dá)安全距離后，它上面攜帶的長(zhǎng)97厘米、寬49厘米的棉花——纖維玻璃混合材料樣本被點(diǎn)燃，成了迄今為止太空中人類制造的最大太空火焰。