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        揭秘嫦娥四号生物实验

        赖 杰

        2019年02月27日09:19  来源人民网-人民日报海外版
         
        原标题揭秘嫦娥四号生物实验

        月面示意图 手绘嫦娥四号生物科普实验载荷示意图

        谢更新手捧嫦娥四号生物科普实验载荷留影

        月球沿着椭圆形轨道运行至近地点附近时就会让人们觉得格外大而明亮被称为超级月亮近日适逢超级月亮当空全球各地对其关注度显著上升而对很多中国人来说抬头仰望那轮超级月亮时除了欣赏赞叹之外还有发自心底?#37027;?#25346;因为就在那皎洁的明月之上我们的嫦娥四号正在那里经受着月夜超低温的严酷考验

        月面环境是可怕的白天最高温度高近130摄氏度最低则低于零下180摄氏度无疑是生命的禁区然而嫦娥四号自月背软着?#25581;?#26469;不仅顽强地生存下来而?#39029;?#21151;进行了一系列科学探测活动其中包括进行了月面生物科普实验在那个绝世寂寥的天地间生长出第一片绿叶创造了人类月球探测的历史

        近日嫦娥四号生物科普实验载荷的总设计师教育部深空探测联合研究?#34892;?#21103;主任谢更新接受了本报专访揭秘了本次实验背后鲜为人知的?#36866;¡?/p>

        旨在激发探索热情和环保意识

        嫦娥四号生物科普实验最早可追溯到2016年彼时国防科工局教育部中国科学院等联合开展月球探测载荷创意设?#26222;?#38598;活动重庆大学联合教育部深空探测联合研究?#34892;?#25552;出的月面微型生态?#20302;?#35774;计方案从征集活动的众多方案中脱颖而出成为嫦娥四号搭载项?#24247;?#20013;选方案

        该研究?#34892;?#25346;靠重庆大学依托重庆大学的科研平台开展深空探测领域研究作为联合研究?#34892;?#26680;心成员之一谢更新参与了征集活动并在方案设计中起?#25945;?#27530;重要作用他后来也因此被选拔为嫦娥四号生物科普实验载荷总设计师

        对载荷设计创意谢更新回忆说时任联合研究?#34892;?#20027;任钟志华鼓励我们开拓思路设?#39057;?#23454;验要既能推动学科发展又能引起大众关注宇宙的热情?#22270;?#21457;保护环境的意识我们设计团队据此进行头脑风暴最终拿出了别具一格的月面生物实验的方案

        在生物科普实验载荷项?#24247;?#20934;备过程中载荷团队遇到各种问题他们凭借着?#25945;?#31934;神在实验物种筛选罐体工程设计地面验证试验等方面逐项解决问题

        ڡ我们还考虑过搭载乌龟

        嫦娥四号生物科普实验载荷搭载了棉花种子油菜种子酵母和果蝇卵等虽然种类并不多但是把这几类从众多生物物种中选择出来并不容?#20303;?#35874;更新介绍说课题组为此花费了两年时间囿于各种因素的限制期间选取的物种更换了多次

        ?#19979;?#26366;入选为本次实验对象谢更新解?#36864;担?#29702;由有?#25945;?#19968;是人们对其熟识程度高蚕可谓家喻户晓很多人可能还有养蚕经历与之相比人们对果蝇或者酵母就显得陌生选蚕更有利于更好地做科普工作二是文化内涵丰富中国自古以来就?#36816;?#32504;文明天下古丝绸之路大大促进了东西方交往今天的一带一路?#32972;?#35758;也源于此此外蚕吐丝结茧破茧成蝶象征着?#35874;?#27665;族实现蝶变然而遗憾的?#29301;?#30001;于客观条件限制载荷不具备蚕从破卵到成蝶的周期保障能力?#19979;?#36873;项被?#28909;?#28040;了

        谢更新透露开始阶段工程?#38469;圆?#26159;很大课题组思路很开放甚至考虑过搭载乌龟寓意其与玉兔二号赛跑彰显中国文化色彩但是由于尺寸活动空间氧气的制约乌龟也?#29615;?#24323;了

        实验科普团队最终确定围?#36843;?#22823;目标进行物种选择一是具有生物实验意义二是达到科普知识的?#24247;ģ?#19977;是向世界展示中国重大工程技术能力?#36864;健?#26368;终入选的是棉花种子油菜种子拟南芥种子马铃薯酵母和果蝇?#36873;?/p>

        多方面多学科通力合作

        嫦娥四号生物科普实验载荷汇聚了众多部门科研人员的智慧参与其中的除了深空探测联合研究?#34892;?#23454;验团队重庆大学的相关人员之外还包括来自湖南大学?#26412;?#33322;空?#25945;?#22823;学哈尔滨工业大学中国?#25945;?#31185;技集团等高校团队和企?#20302;?#38431;领域涉及机械控制环境生物光学能源等

        生物科普实验不仅是项研究而且是工程项目要实现工程化必须要凝聚几个核心团队谢更新教授表示各专?#20302;?#38431;分工合作做好自己?#26800;?#30340;工作例如位于山东省烟台市的?#25945;?13所在实验载荷的整机工程化做出了重要贡?#20303;?#35813;所负责控制分?#20302;?#20013;控?#39057;?#36335;硬件研制软件编程整机装配及焊装热控实施和部分环境试验接到任务后513所迅速整合所内外资源组织经验丰富的技术骨干开展产品研制这也是该所继神舟九号之后再一次在太空生物实验领域的重要实践

        大工程更要出细活实验科普团队在?#38468;?#19978;下足了功夫在载荷生物的采光方案上谢更新说当时在载荷上有两种方案一种是使用白炽灯光这种技术已经很成熟了第二种是采用自?#36824;?#20294;是没有现成的方案我们考虑到这次载荷不仅仅只是想做一个太空生物研究而?#36873;?#26368;重要的是向大众普及生物学知识?#28909;?#35828;在月面的光合作用所以在载荷上我们花费了大?#24247;?#26102;间和精力采用了特殊的装置?#28304;?#21040;使用月面太阳自?#36824;?#30340;?#24247;ģ?#34429;然难度大大增加但意义更大

        丰富成果与国际社会?#34453;?/p>

        嫦娥四号登陆月球背面是人类第一次没有详细历史数据可参考也无经验可借鉴对于实验载荷来说也是如此团?#21448;?#33021;对月背环境进行?#27835;?#39044;测难免?#24418;?#24046;为尽可能适应软着陆后月背地面温度实验团队选择?#22235;?#20302;温的和耐高温的6类生物此举被证明是非常有远见的传回的数据显示软着陆时载荷内温度达30多摄氏度而此前预测的温度是20摄氏度喜温耐热的棉花种子顺利完成了高温下发芽生长的过程摘下了月球第一片嫩芽的桂冠

        受重量3千?#35828;脑际?#36733;荷还需要包括罐体水?#23525;赖?#24517;需品所能承载的资源非常有限对实验载荷的图像捕捉只能通过两?#21487;?#29916;相机传回的照片来实现特殊的环境对相机在抗辐射抗高低温抗震动真空等方面提出了异常?#37327;?#30340;要求使得其功能尽可能简单?#28909;?#27809;有调焦等功能也不能移动

        谢更新透露说?#30333;?#23478;在?#27835;?#20004;?#21487;?#29916;相机拍摄传回的照片时高度怀疑其他种子也发芽了果蝇卵也可能发育孵化了但是图片中只有棉花发芽是非常清楚的所以经过审慎考?#29301;?#25105;们只对外公?#26082;?#35748;了棉花种子发芽虽然略有遗憾但是载荷团队仍然收获颇丰

        谢更新说实验载荷团队向公众发布了数张实验图片还有近400张正用于科学研究揭示种子在微重力高辐射高真空高温差的特殊环境下生长发?#24247;?#29305;点

        当然这些数据是开放的?#38431;?#22806;国同行合作研究为人类更好认识和利用月球环境创造条件目前?#35775;馈?#20013;国都有建设月球基地的规划其中必然涉及生物活动这次实验是一次重要的数据和经验技术的积累为未来月球基地的建设奠定研究基础谢更新最后表示

        (责编刘婧婷熊旭)

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