“碼頭”多功能對接艙於2001年9月17日安裝到國際空間站。
國際空間站上用來測量宇宙輻射的人體組織模擬器“弗雷德”據俄羅斯科學院醫學、生物學問題研究所的專家介紹,弗雷德是由俄羅斯航空航天局和美國航天局共同研製成功的。從外表上看,弗雷德好似一尊沒有手臂和腿的人體雕像。它身長90厘米,體重43千克,其體表覆蓋著人造皮膚,體內裝有由特製塑料製成的骨骼、腦、甲狀腺、心髒、腸和其他器官,它們的密度和韌度均與真正的人體組織器官完全相同。
在弗雷德體內的各器官中共安裝著數百個宇宙輻射傳感器。這些裝置可以測量、記錄弗雷德所受到的不同波長的宇宙射線輻射和高能粒子的作用。當弗雷德與考察組一同返回地麵後,專家們將根據傳感器中的記錄來研究宇航員曾受到了哪些宇宙輻射,輻射劑量有多少,這些輻射劑量在人體內是如何分布的。
科學實驗顯示,宇宙射線和高能粒子能夠對生物的生長和遺傳特性產生影響。到目前為止,進入過太空的宇航員還都沒有被發現因宇宙輻射而患有疾病。
但是,考慮到載人航天的未來發展還麵臨著很多未知領域,為了防患於未然,專家們希望借助弗雷德來提前發現和解決問題。
研究太空植物意義重大
人類實現了第一次宇宙飛行之後,航天技術得到迅猛發展,人們不僅飛上了月球,還在宇宙空間建立了太空站,可以讓人在裏麵住上一年半載的。於是,“宇宙食物”就成了一個亟待解決的大問題。
在長途宇宙飛行和空間站中生活的宇航員需要有大量的食物,如果僅靠自己攜帶和地球輸送,是有困難的。最理想的方法莫過於能在宇宙飛船和太空站中種上植物,做到自產自給了。
在太空中種植物,這可能嗎?要知道,植物的根有向地性,莖有負向地性,這都是地心引力在起作用。如果它們離開了地球,到沒有地心引力的太空中去,是不是還會生存下去呢?
試試看吧,科學家為此進行了一些實驗。
1982年6月27日,美國“哥倫比亞號”航天飛機第四次升空,這次飛行的任務之一是進行一些生物實驗。在航天飛機上有兩個大小不同的生物箱,裏麵栽有地球上三種普通的植物——鬆樹、燕麥和綠豆。在太空度過了8天後,人們發現這3種植物都很難適應空間的失重情況,許多莖發生了變形,朝幾個不同的方向扭曲生長;根也發生了混亂,有向土壤中長的,也有冒出土壤倒長的。
不過,這些植物雖然看上去長得有些古怪,卻還是健康的,而且富有生氣。
對這些植物進行的生物化學分析表明,木質素生長並不受失重狀態的影響,而且蛋白質增長數量很高。
這可是一個鼓舞人心的結果,證明有可能在太空中種植物。當然,還需要解決諸如固定植物和給植物供水之類的問題,但這些問題都是可以克服的。
在“哥倫比亞號”第4次太空飛行後不久,1982年8月19日,蘇聯發射了“聯盟77號”宇宙飛船,將3名宇航員送上了“禮炮7號”太空站,在太空中工作了7個晝夜。他們的任務之一是進行植物栽種實驗,女宇航員薩維茨卡婭細心地往“菜園”中栽入蔥頭,這種“菜園”實際上是些不同形狀的容器,中間盛有人造土壤,它含有地表沃土同樣的礦物成分以及供給植物生長所需的水、陽光、空氣的自動裝置,此外還特意加上模擬地球引力場的磁力重力器。結果,7天過去了,蔥頭上萌出了新芽,長出了綠葉。科學家們滿意地看著這些蔥頭,因為這證明在太空建立飛行溫室是可能的事。
做這些實驗的同時,科學家們還在考慮這樣的問題,在太空中長期生活,氧氣的供應和人的排泄物處理也是個難題,能不能也通過栽培太空植物來解決呢?
經過了一係列研究後,科學家把眼光盯向了小球藻,因為它具有生長快、營養價值高、放出氧氣數量多等特點,而且,它作為太空糧食,提供同樣多的營養成分時要比其他植物輕得多。你想,它生長迅速,在光合作用時可以吸收人們排出的二氧化碳並放出人們需要的氧氣;而人的排泄物又能供應它生長所需要的養料,使它成為人類極適宜的食品。這樣,小球藻當然就成為太空植物理想的候選者了。
人類始終麵臨著糧食短缺的挑戰,太空植物的研究有望解決這種危機。在跨進新世紀的時候,關於糧食的話題一直沸沸揚揚。
世界上一切生物都在發生著變化,農作物種子也不例外,它們長期生長在一個環境中,有的逐漸退化。多年來,我國一代又一代農業科學家,麵對著黃土地、黑土地苦苦探索,追尋優良品種,突然有一天,有那麼幾個人抬起了頭,把視線投向了茫茫太空。