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太科幻了,最新成果返回地球:中國空間站,正在做暴露實驗

2024-06-21科學

導語

「怎麽感覺每次夢天實驗艙都在暴露什麽似的?」

一位年輕女士在接受采訪時調侃道。

她所說的「夢天實驗艙」是中國自主研發的太空科學實驗艙——「天宮」空間站,其中的一個名為「夢天」的科學實驗艙。

那麽,夢天實驗艙到底在暴露什麽呢?

夢天實驗艙的專屬「暴露平台」究竟是用來幹什麽的?

天宮空間站又有哪些「大材小用」?

這件看似簡單的科普裝置背後又隱藏著哪些意義?

接下來,讓我們一起揭開科技背後的奧秘。

暴露平台的作用。

被調侃的女孩名叫牛麗,她所說的「暴露」不是「暴露光體」,而是「暴露樣品」。

具體來說,夢天實驗艙上的「暴露平台」就是用來進行「暴露實驗」的裝置。

那麽,這裏的「暴露」又是指什麽呢?

其實,所謂的「暴露」就是將實驗樣品「暴露在宇宙環境中」進行實驗,從而觀察樣品在太空環境中的表現和反應。

夢天實驗艙的暴露平台主要用於太空暴露實驗,因此也被稱為「太空暴露平台」。

那麽,又為什麽要進行太空暴露實驗?

這是因為太空暴露實驗可以讓科學家仿照「宇宙放射線環境」對生物和材料進行放射線試驗,從而探測「宇宙放射線」對生物和材料的影響。

此外,也可以讓生物和材料在極端條件下的環境中進行研究,以探測它們的性質、效能和適應力等特性。

在現實中,太空暴露實驗通常會將實驗樣品放入「實驗盒」中,然後將實驗盒安裝到暴露平台上,透過特定手段控制暴露時間,並根據實驗需求對溫度、氣壓、實驗樣品等進行監測和保護。

實驗盒的外殼通常由保護殼和監測儀器等組成,用於對實驗樣品進行保護和監測。

實驗盒被安裝到暴露平台上後,隨著「載體」將其送往空間站軌域上的外部空間區域,然後將實驗盒暴露在外太空環境下。

在外太空環境中,實驗盒會暴露於宇宙放射線中,同時還會受到太陽放射線、宇宙塵埃等環境因素的影響。

因此,實驗盒會受到空間放射線、真空環境和宇宙塵埃等因素的共同作用。

這些因素都是地面無法達到的,它們會對實驗樣品產生很大的影響。

透過暴露實驗,科學家可以觀察樣品受到這些因素的影響後的變化,獲取它們在太空環境中的表現和反應。

透過對這一過程的研究,可以揭示生物和材料在空間環境下的性質和特性等方面的規律,為相關科學研究和套用提供重要數據支持。

暴露平台的結構。

具體來說,夢天實驗艙上的暴露平台是專門用於進行太空暴露試驗的裝置,其結構比較復雜,主要由艙外安裝架、實驗室空間和艙外空間等部份組成。

在夢天實驗艙的暴露平台上,科學家們不僅可以進行生物暴露實驗,還可以進行材料暴露實驗等。

其中的生物實驗包括植物實驗、細菌實驗和線蟲實驗等,用於研究植物、細菌和線蟲等生物在太空環境中的生存機制和適應力。

材料實驗主要用於研究材料比例、高分子材料和合金材料等材料的效能和套用領域等。

在暴露實驗中,植物實驗的生物體積較大、結構復雜,通常需要透過專用的植物實驗艙進行實驗。

細菌實驗的生物體積小、數量多,通常需要使用較小的實驗盒進行實驗。

線蟲實驗則是介於兩者之間,其生物體積小、結構簡單,因此可以使用較小的實驗盒進行實驗,也可以進行大量實驗。

夢天實驗艙上的暴露平台上不僅可以透過上述實驗盒控制實驗樣品的暴露,還可以透過溫度控制裝置控制實驗樣品的溫度,透過氣壓控制裝置控制實驗樣品的氣壓,並透過通訊控制系統遠端控制實驗盒的工作狀態。

透過這些裝置,可以保護實驗樣品免受外界環境的危害,同時對實驗樣品進行監測和數據采集,從而為暴露實驗提供重要的數據支持。

夢天實驗艙的暴露平台可以進行長期暴露實驗,也可以進行短期暴露實驗。

透過這些實驗,科學家們可以對樣品的暴露時間進行精確控制,從而獲取不同暴露時間下的實驗結果,為太空人在太空環境中進行生物工程實驗和材料工程實驗提供重要數據支持。

在夢天實驗艙的暴露平台上,最近進行的一項生物暴露實驗就是對線蟲的暴露實驗。

線蟲暴露實驗。

這項實驗的樣品是來自中國科學院上海生命科學研究院的線蟲。

科學家們將線蟲種子分裝到若幹個實驗盒中,並將這些實驗盒放入暴露平台中,進行暴露實驗。

在實驗過程中,科學家們對實驗樣品的暴露時間、溫度和氣壓等進行監測和控制,並在暴露結束後對實驗樣品進行拍照和視訊等記錄,以獲取實驗數據。

需要註意的是,在實驗過程中,由於暴露平台只能控制溫度和氣壓等,因此實驗樣品仍然會暴露在宇宙放射線中,此時的放射線量是地球上難以達到的。

因此,在實驗進行到一半後,科學家們就收到了實驗樣品受到放射線的警告。

實驗暴露的是線蟲的DNA,而線蟲的DNA受到了放射線的破壞。

因此,科學家們在實驗結束後,對線蟲的DNA進行了深入研究,發現了抗放射線藥物的研究方向,為航天員在長期太空任務中提供保護。

結語

透過暴露實驗獲得的抗放射線藥物將有望套用於航天領域,減輕航天員長期太空任務帶來的放射線傷害風險。

此外,暴露實驗還將在材料研究領域發揮重要作用,為新材料的研究和套用提供重要數據支持。

在暴露實驗領域,國際上還存在許多值得探討和研究的課題,因此可以進一步開展相關研究,在太空暴露實驗領域加強國際合作和經驗交流,共同推動科學研究和技術創新,實作共同發展和進步。