在空間站“種糧”“種菜”是個(gè)大課題

2022-08-30 09:51:47 作者:樊 巍

載人航天工程空間應(yīng)用暨空間站高等植物培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)階段性進(jìn)展情況介紹會(huì)上獲悉,截至目前,問天實(shí)驗(yàn)艙上所部署的生命生態(tài)實(shí)驗(yàn)柜等科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)施狀態(tài)良好、工作穩(wěn)定,隨艙發(fā)射的科學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目在軌實(shí)驗(yàn)正按計(jì)劃開展。載有實(shí)驗(yàn)樣品擬南芥種子和水稻種子的實(shí)驗(yàn)單元已由航天員安裝至問天實(shí)驗(yàn)艙的生命生態(tài)通用實(shí)驗(yàn)?zāi)K中,目前植物已發(fā)芽生長(zhǎng)。

高稈水稻已長(zhǎng)至30厘米

近十多年來(lái),隨著重返月球、登陸火星、建立月球或火星基地成為人類空間探索的重要目標(biāo),以人類長(zhǎng)期在太空生活必需的糧食生產(chǎn)為研究對(duì)象,通過研究在完全封閉太空條件下如何培養(yǎng)或栽培植物,探索作物在太空環(huán)境中高效生產(chǎn)所需要的條件因素和技術(shù)途徑,最終實(shí)現(xiàn)人類長(zhǎng)期太空探索的目標(biāo)成為研究新熱點(diǎn)。

據(jù)了解,7月28日,載有實(shí)驗(yàn)樣品擬南芥種子和水稻種子的實(shí)驗(yàn)單元,由航天員安裝至問天實(shí)驗(yàn)艙的生命生態(tài)通用實(shí)驗(yàn)?zāi)K中,通過地面程序注入指令于7月29日啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)。目前已成功啟動(dòng)擬南芥和水稻的種子萌發(fā),擬南芥幼苗已長(zhǎng)出多片葉子,高稈水稻幼苗已長(zhǎng)至30厘米左右,矮稈水稻也有5-6厘米高,生長(zhǎng)狀態(tài)良好,后續(xù)將完成擬南芥和水稻在空間從種子到種子全生命周期的實(shí)驗(yàn),并在實(shí)驗(yàn)過程中由航天員采集樣品、冷凍保存,最終隨航天員返回地面進(jìn)行分析。 


中科院分子植物卓越中心研究員、問天艙“微重力條件下高等植物開花調(diào)控的分子機(jī)理”實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人鄭慧瓊表示,農(nóng)作物的種子既是糧食,也是繁殖下一代的載體。隨著載人深空探測(cè)的發(fā)展深入,比如登陸火星,要想真正解決人類長(zhǎng)期空間探索的糧食保障問題,不可能單純依靠從地球上攜帶糧食來(lái)滿足航天員長(zhǎng)期的空間生活和工作需求,必須要解決在空間生產(chǎn)糧食這一難題。由于地球生命不可能在嚴(yán)酷的太空環(huán)境條件下無(wú)保護(hù)地生存,未來(lái)太空作物生產(chǎn)必須在完全封閉的人造環(huán)境中進(jìn)行,種植空間和能源供給都十分稀缺。因此太空種植的農(nóng)作物必須滿足高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、高生產(chǎn)效率和低能源消耗的要求。

鄭慧瓊介紹稱,本次在中國(guó)空間站上開展的農(nóng)作物實(shí)驗(yàn)研究,有望在國(guó)際上首次完成空間微重力條件下水稻從“種子到種子”全生命周期的培養(yǎng)實(shí)驗(yàn),并獲得水稻培養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)境參數(shù),為進(jìn)一步解析空間微重力對(duì)水稻生長(zhǎng)發(fā)育的影響及分子基礎(chǔ),利用水稻進(jìn)行空間糧食生產(chǎn)提供重要理論指導(dǎo)。

后續(xù)空間實(shí)驗(yàn)將更加“高能”

截至目前,神舟十四號(hào)乘組3名航天員已在軌工作80余天。3名航天員乘組將有一項(xiàng)大任務(wù),就是等待夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙的到來(lái)。據(jù)了解, 我國(guó)空間站第二個(gè)實(shí)驗(yàn)艙段——夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙已于本月初完成出廠前所有研制工作,運(yùn)抵文昌航天發(fā)射場(chǎng),并將于今年10月?lián)駲C(jī)發(fā)射。待發(fā)射成功后,我國(guó)國(guó)家太空實(shí)驗(yàn)室就會(huì)建成。隨后將發(fā)射天舟五號(hào)貨運(yùn)飛船和神舟十五號(hào)載人飛船,與神舟十四號(hào)乘組在軌輪換后,將在軌駐留6個(gè)月。

在29日舉行的情況介紹會(huì)上,中科院空間應(yīng)用中心研究員、載人航天工程空間應(yīng)用系統(tǒng)問天實(shí)驗(yàn)艙主任設(shè)計(jì)師趙黎平介紹了后續(xù)空間應(yīng)用系統(tǒng)的主要工作項(xiàng)目。趙黎平表示,在8-10月間,載人航天工程空間應(yīng)用系統(tǒng)將開展生命生態(tài)實(shí)驗(yàn)柜在軌實(shí)驗(yàn),生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)柜、生命生態(tài)實(shí)驗(yàn)柜定期模塊巡檢,以及變重力科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜、科學(xué)手套箱與低溫存儲(chǔ)柜在軌測(cè)試。在神舟十五號(hào)乘組任務(wù)期間,還將進(jìn)行能量粒子探測(cè)器、等離子原位成像探測(cè)器艙內(nèi)組裝、自測(cè)試、艙外安裝、在軌測(cè)試、在軌工作。

而在中國(guó)空間站建成之后,我國(guó)還將擇機(jī)發(fā)射巡天空間望遠(yuǎn)鏡,與空間站共軌長(zhǎng)期獨(dú)立飛行,開展巡天觀測(cè),短期??靠臻g站進(jìn)行補(bǔ)給和維護(hù)升級(jí)。

中科院空間應(yīng)用中心研究員、應(yīng)用發(fā)展中心主任張偉此前在接受《環(huán)球時(shí)報(bào)》等媒體采訪時(shí)曾表示,巡天空間望遠(yuǎn)鏡為2米口徑,成像質(zhì)量與哈勃相當(dāng),視場(chǎng)大近300倍??臻g天文與地球科學(xué)領(lǐng)域?qū)⒗醚蔡旃鈱W(xué)望遠(yuǎn)鏡、高能宇宙輻射探測(cè)設(shè)施等天文觀測(cè)設(shè)施,開展暗物質(zhì)與暗能量,宇宙結(jié)構(gòu)形成與演化,星系起源與演化,超大質(zhì)量黑洞的形成與演化,宇宙線起源以及太陽(yáng)系外行星探測(cè)等研究;著眼全球氣候變化、碳達(dá)峰與碳中和等關(guān)系人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重大問題,開展對(duì)地觀測(cè)新技術(shù)和新體制的研究與驗(yàn)證。

此外,空間新技術(shù)與應(yīng)用領(lǐng)域還將發(fā)展空間機(jī)器人與自主系統(tǒng)、太空智能制造與建造、微小衛(wèi)星編隊(duì)及應(yīng)用、地月空間光通信與自主導(dǎo)航技術(shù)、核心元器件與部組件等空間新技術(shù)試驗(yàn)。

官宣問天實(shí)驗(yàn)艙最新進(jìn)展

在29日舉行的情況介紹會(huì)上,中科院空間應(yīng)用中心研究員、載人航天工程空間應(yīng)用系統(tǒng)問天實(shí)驗(yàn)艙主任設(shè)計(jì)師趙黎平介紹稱,問天實(shí)驗(yàn)艙在發(fā)射入軌后,3名航天員于7月28日完成生命生態(tài)實(shí)驗(yàn)柜通用生物培養(yǎng)模塊解鎖、狀態(tài)設(shè)置、輻射測(cè)量模塊和植物培養(yǎng)單元安裝。

航天員還于8月8日和8月12日分別完成變重力科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜、科學(xué)手套箱、低溫存儲(chǔ)裝置、生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)柜的解鎖和組裝,組裝過程順利高效?!敖M裝完成后,變重力科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜、科學(xué)手套箱、低溫存儲(chǔ)裝置開展了既定的在軌測(cè)試內(nèi)容,通過下行遙測(cè)數(shù)據(jù)和工程數(shù)據(jù)判斷,相關(guān)科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜及科學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)工作正常,載荷狀態(tài)良好。”

而在7月28日,3名航天員完成生命生態(tài)實(shí)驗(yàn)柜科學(xué)實(shí)驗(yàn)單元在通用生物培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)?zāi)K中的安裝工作后,開始對(duì)帶上中國(guó)空間站的實(shí)驗(yàn)樣品擬南芥和水稻種子注水,正式開展在軌實(shí)驗(yàn),在溫度、濕度、光照控制正常的情況下,地面人員通過下行的圖像數(shù)據(jù)分析判斷,水稻和擬南芥種子萌發(fā)后生長(zhǎng)狀態(tài)正常,后續(xù)按計(jì)劃開展培養(yǎng)和在軌實(shí)驗(yàn)。

趙黎平稱,問天實(shí)驗(yàn)艙在發(fā)射升空后,空間環(huán)境保障分系統(tǒng)24小時(shí)監(jiān)測(cè)空間環(huán)境的變化情況,目前共發(fā)布空間環(huán)境預(yù)報(bào)產(chǎn)品549份。根據(jù)目前空間環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析,近期太陽(yáng)活動(dòng)水平極低到低,地磁活動(dòng)以平靜至微擾為主,這將有利于空間站各項(xiàng)在軌工作開展。

(來(lái)源:環(huán)球時(shí)報(bào))

責(zé)任編輯:張茜楠

掃一掃分享本頁(yè)