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编者按:中国学生设计的“蚕在太空吐丝结茧”的实验,随着哥伦比亚号航天飞机的爆炸,也永远留在了太空。事故发生后,众多媒体都对实验进行了相关报道。有的称这是中国学生的作品首次登上美国航天飞机,其实是不准确的。在这之前,已经有5个中国学生提出的实验方案登上了航天飞机。
蚕在太空是怎样生活的
2000年美国太空舱公司与中国关心下一代工作委员会、中国科协和中国宇航学会共同征集中国学生在美国航天飞机上进行搭载实验项目。当时全国各地中小学生提出了近1000个方案,涉及生物、物理、化学等多个方面。北京景山学校李桃桃同学“蚕在太空吐丝结茧”构想,被确定为太空实验项目。实验主要为了了解:蚕吐丝是在重力环境下完成的,那么在失重环境中,吐丝会不会发生变化?在宇宙射线的辐射下,蚕吐的丝是拉力更大了,光泽更好了,丝更细了,还是相反?蚕还可以咬破蚕茧飞出来,变成飞蛾吗?如果变成蛾后,还可以像在地面上那样“甩籽”吗?小蚕在失重环境里怎样吃桑叶,还能顺利地蜕皮吗?太空环境会不会加快蚕的生长,蚕的生长周期会不会发生变化?
虽然此次实验不幸夭折,但这只不过是一个开始,而且中国学生的最大心愿是能早日在中国的神舟飞船或中国的返回式卫星上,完成他们的实验。
列选的6个方案
早在1986年,中国宇航学会、美国促进中国科普协会就曾联合举办第一届“全国青少年航天飞机科学实验方案”的征集活动,从全国各地共征集到9000份提案,从中评选出20项得奖方案和2项“上天”方案。
从兰州来的王念庆同学提出的“控制航天飞机舱内垃圾”和沈阳田春亮同学提出的“液态混合物的凝固”被选为“上天方案”。
“控制航天飞机舱内垃圾”是基于太空舱的漂浮灰尘太多,想用贴在舱壁上的胶纸把这些灰尘收集起来。而“液态混合物的凝固”是一项要加热的实验。在地球重力场的作用下,伍德合金和石腊这两种密度相差较大的物质是不可能混合的,实验是想探讨在微重力下,能否得到非常均匀的混合物。
1992年1月,这两个实验由美国发现号航天飞机搭载上天。
而1994年9月,由哥伦比亚号航天飞机搭载的三个项目,是从“第二届中国青少年航天飞机科学实验方案”提案的8000个方案中选出的。他们是河北俞伟的“微重力环境对草履虫生长和繁殖的影响”,河南崔豫松“失重环境中固-液表面间的相互作用”和来自香港黎历伟的“油滴与水滴在太空的混合”
其中有4个方案都取得很好的效果,只有草履虫实验由于电池工作寿命限制未获得成功。令人欣喜的是,被采纳的5个项目的学生都在中学毕业后,免试进入北京航空航天大学和哈尔滨工业大学,毕业后有的学生还加盟到中国航天的队伍中。
中科院搭载实验一成一败
上面提到的都是中学生的作品,而中国的科研人员也曾在航天飞机上进行过搭载实验。
1995年9月,中科院生物物理所与加拿大合作,利用该国的装置,在奋进号航天飞机上搭载了天花粉蛋白等三种8个样品。经过十多天的太空实验,得到了优良的蛋白质晶体。
1998年中科院物理所曾进行搭载实验,但最终由于载荷电池失效,而实验未能上天。
在太空微重力条件下,了解和掌握物质和生命运动的规律,一直是航天活动的一项主要内容,只有不断对太空环境里的物质和生命进行探索,才能夯实人类向月球和火星进军的道路。(文:宋丽芳 武镜 宗合 图片提供:宋丽芳)
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何谓“搭载桶”?
在每次航天飞机升空时,因为载物质量和体积不规整,常有些空余舱位无法使用。于是,美国航宇局就制定了“搭载桶”(Get Away Special,GAS)计划,用极便宜的价格,把航天飞机上天时的空余舱位,开放给世界各国的政府、教育、工业、商业等个人或团体使用。有些国家也为他们的学生租下“搭载桶”,开发一些简单的实验仪器,引导学生对太空科学产生兴趣,开发学生的智力,提高全民的科学素养。
搭载桶是一种圆柱形的容积,直径50厘米,高72厘米,包括能源在内,重量不超过90千克,形状就像一个汽油桶,内部空间的使用,则由使用单位自行处理。