“月壤砖”搭车 果蝇也上天:天舟八号满载物资奔赴“天宫”
2024-11-16 05:01:09
15日23时13分,文昌航天发射场,在震撼的轰鸣声中,烈焰从长征七号遥九运载火箭尾部喷薄而出,照亮夜空。
海天之间,满载物资的天舟八号顺利启航,奔赴璀璨星河。3个小时后,天舟八号将顺利到站,与中国空间站“握手”,新一批“太空包裹”运抵“天宫”。
至此,我国载人航天工程2024年发射任务圆满收官。后续,神舟十九号航天员乘组将进入天舟八号货运飞船,按计划开展货物转运等相关工作。
火箭边飞行边“听”风
本次发射任务,是长七火箭第9次与“老搭档”天舟货运飞船一起奔赴太空。
近期海南台风天气频发,在运载火箭点火升空、穿越大气层的短短几分钟里,有可能遭受强烈的气流冲击。航天科技集团一院火箭专家说,为应对变幻莫测的“高空风”,长七火箭安装了一个敏感装置,能够在穿越大气层时边飞行边“听”风,实时测量箭体侧向承受的气动力矩,并及时调整飞行方向和姿态,主动减小风载荷对火箭箭体结构造成的影响,使火箭飞行更安全、更“舒服”。
天舟八号货运飞船是世界现役货物运输能力最大、货运效率最高、在轨支持能力最全的货运飞船,由航天科技集团五院抓总研制。继天舟七号解锁3小时快速交会对接模式后,天舟八号在本次任务中将3小时“速运”方案升级为常规操作。该模式是我国航天当前技术水平条件下的最优解。
飞船“肚量”再增一倍
配合3小时最优方案,天舟八号的“领航员”——飞船制导导航与控制系统做出一系列优化调整:增加了使用多种货运飞船发动机调整空间站轨道的方式,让空间站的轨道调整方式更加灵活,飞船可以更好地融入空间站组合体。
空间站工程进入应用与发展阶段后,航天员长期驻留开展在轨科学试验成为常态。本次天舟八号装载的航天员系统生活物资、空间站系统平台消耗品及维修备件、应用实验样品和设备设施等货物多达247件,运输物资总重约6吨。这些货物用来保障神舟十九号、神舟二十号两批航天员乘组,其中还包含春节、中秋、端午等节日礼包,以及将在太空中过生日的每位航天员的专属生日礼包。
为了提升航天员在轨生活品质,让航天员能够享用更多新鲜果蔬,同时进一步拓展低温试验样品装载能力,丰富在轨科学试验项目,天舟八号的“带货”能力再次升级。航天科技集团五院团队为货运飞船巧妙设计了转移导轨,使“太空冰箱”低温锁柜实现“辗转腾挪”,侧操作口具有更大的操作空间。这一改进使飞船“肚量”再增一倍,能多装102千克的货物。
36项空间科学实验“启程”
一批“乘客”将随着天舟八号开启太空之旅。由中国科学院牵头负责的空间应用系统,随天舟八号货运飞船向空间站上行了36项空间科学实验,涉及空间生命科学与生物技术、空间材料科学、微重力流体物理与燃烧以及空间应用新技术试验等领域。
“这是空间站历次任务中临射项目最多的一次。”中国科学院空间应用工程与技术中心研究员刘伟说,本次任务中,空间生命科学与生物技术领域实验多达7项,均在发射场进行样品制备和及时安装,“天舟八号到站后,将尽快开展实验。”
天舟八号还将“搬砖”上太空。由我国科学家模拟月壤成分烧制而成的“月壤砖”,将在空间站验证其力学性能、热学性能和抗辐射性能。航天员将利用舱外暴露平台开展模拟月壤、空间薄膜太阳电池防护等材料的空间性能演化研究,预期成果将推动高性能太阳电池防护材料、月球基地建设材料的空间应用。
太空实验揭秘
1.果蝇首次“入住”担重任
天舟八号有一群虽不起眼却备受瞩目的“乘客”——果蝇,它们将首次“入住”中国空间站,承担实验任务。
中国科学院空间应用工程与技术中心研究员仓怀兴介绍,这次将果蝇带上太空,就是要研究在亚磁和微重力复合作用的条件下,它们的生长发育情况和行为习惯会有哪些变化。
为什么果蝇能担此重任?仓怀兴解释,果蝇是一种重要的模式生物,体型较小,生命周期短,繁殖速度快,大约10天就能从卵到成蝇并繁殖后代。科学研究证实,果蝇的许多基因与人类基因具有相似性。“因此,在太空环境中,科研人员可以通过果蝇的连续传代来观察、研究它的基因变化和个体的表型问题,进行遗传学实验。”
2.让人体干细胞暂时“休眠”
“眼光放长远一点儿,未来,太空旅行或太空移民都有可能实现。这次上行的一系列生命科学实验,关注到更多空间环境对生命体的影响。”仓怀兴透露,还有一些围绕人体干细胞开展的实验有望实现新的突破。
通常在空间实验结束时,科研人员会为细胞加入固定液并冷冻在负80摄氏度的环境下,使细胞内的化学反应终止,定格它们“死亡”时的生理状态。这次,对一批将在空间站开展3D细胞培养的干细胞,科研人员计划采取新做法:这些细胞将在水凝胶中悬浮生长,更好地模拟细胞在体内繁殖的状态。实验完成后,航天员会在轨操作,对一部分活细胞使用保护剂处理后冷冻保存,争取让细胞暂时“休眠”。
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