导语
「怎么感觉每次梦天实验舱都在暴露什么似的?」
一位年轻女士在接受采访时调侃道。
她所说的「梦天实验舱」是中国自主研发的太空科学实验舱——「天宫」空间站,其中的一个名为「梦天」的科学实验舱。
那么,梦天实验舱到底在暴露什么呢?
梦天实验舱的专属「暴露平台」究竟是用来干什么的?
天宫空间站又有哪些「大材小用」?
这件看似简单的科普设备背后又隐藏着哪些意义?
接下来,让我们一起揭开科技背后的奥秘。
暴露平台的作用。
被调侃的女孩名叫牛丽,她所说的「暴露」不是「暴露光体」,而是「暴露样品」。
具体来说,梦天实验舱上的「暴露平台」就是用来进行「暴露实验」的设备。
那么,这里的「暴露」又是指什么呢?
其实,所谓的「暴露」就是将实验样品「暴露在宇宙环境中」进行实验,从而观察样品在太空环境中的表现和反应。
梦天实验舱的暴露平台主要用于太空暴露实验,因此也被称为「太空暴露平台」。
那么,又为什么要进行太空暴露实验?
这是因为太空暴露实验可以让科学家仿照「宇宙辐射环境」对生物和材料进行辐射试验,从而探测「宇宙辐射」对生物和材料的影响。
此外,也可以让生物和材料在极端条件下的环境中进行研究,以探测它们的性质、性能和适应性等特性。
在现实中,太空暴露实验通常会将实验样品放入「实验盒」中,然后将实验盒安装到暴露平台上,通过特定手段控制暴露时间,并根据实验需求对温度、气压、实验样品等进行监测和保护。
实验盒的外壳通常由保护壳和监测仪器等组成,用于对实验样品进行保护和监测。
实验盒被安装到暴露平台上后,随着「载体」将其送往空间站轨道上的外部空间区域,然后将实验盒暴露在外太空环境下。
在外太空环境中,实验盒会暴露于宇宙辐射中,同时还会受到太阳辐射、宇宙尘埃等环境因素的影响。
因此,实验盒会受到空间辐射、真空环境和宇宙尘埃等因素的共同作用。
这些因素都是地面无法达到的,它们会对实验样品产生很大的影响。
通过暴露实验,科学家可以观察样品受到这些因素的影响后的变化,获取它们在太空环境中的表现和反应。
通过对这一过程的研究,可以揭示生物和材料在空间环境下的性质和特性等方面的规律,为相关科学研究和应用提供重要数据支持。
暴露平台的结构。
具体来说,梦天实验舱上的暴露平台是专门用于进行太空暴露试验的设备,其结构比较复杂,主要由舱外安装架、实验室空间和舱外空间等部分组成。
在梦天实验舱的暴露平台上,科学家们不仅可以进行生物暴露实验,还可以进行材料暴露实验等。
其中的生物实验包括植物实验、细菌实验和线虫实验等,用于研究植物、细菌和线虫等生物在太空环境中的生存机制和适应性。
材料实验主要用于研究材料比例、高分子材料和合金材料等材料的性能和应用领域等。
在暴露实验中,植物实验的生物体积较大、结构复杂,通常需要通过专用的植物实验舱进行实验。
细菌实验的生物体积小、数量多,通常需要使用较小的实验盒进行实验。
线虫实验则是介于两者之间,其生物体积小、结构简单,因此可以使用较小的实验盒进行实验,也可以进行大量实验。
梦天实验舱上的暴露平台上不仅可以通过上述实验盒控制实验样品的暴露,还可以通过温度控制装置控制实验样品的温度,通过气压控制装置控制实验样品的气压,并通过通信控制系统远程控制实验盒的工作状态。
通过这些装置,可以保护实验样品免受外界环境的危害,同时对实验样品进行监测和数据采集,从而为暴露实验提供重要的数据支持。
梦天实验舱的暴露平台可以进行长期暴露实验,也可以进行短期暴露实验。
通过这些实验,科学家们可以对样品的暴露时间进行精确控制,从而获取不同暴露时间下的实验结果,为宇航员在太空环境中进行生物工程实验和材料工程实验提供重要数据支持。
在梦天实验舱的暴露平台上,最近进行的一项生物暴露实验就是对线虫的暴露实验。
线虫暴露实验。
这项实验的样品是来自中国科学院上海生命科学研究院的线虫。
科学家们将线虫种子分装到若干个实验盒中,并将这些实验盒放入暴露平台中,进行暴露实验。
在实验过程中,科学家们对实验样品的暴露时间、温度和气压等进行监测和控制,并在暴露结束后对实验样品进行拍照和视频等记录,以获取实验数据。
需要注意的是,在实验过程中,由于暴露平台只能控制温度和气压等,因此实验样品仍然会暴露在宇宙辐射中,此时的辐射量是地球上难以达到的。
因此,在实验进行到一半后,科学家们就收到了实验样品受到辐射的警告。
实验暴露的是线虫的DNA,而线虫的DNA受到了辐射的破坏。
因此,科学家们在实验结束后,对线虫的DNA进行了深入研究,发现了抗辐射药物的研究方向,为航天员在长期太空任务中提供保护。
结语
通过暴露实验获得的抗辐射药物将有望应用于航天领域,减轻航天员长期太空任务带来的辐射伤害风险。
此外,暴露实验还将在材料研究领域发挥重要作用,为新材料的研究和应用提供重要数据支持。
在暴露实验领域,国际上还存在许多值得探讨和研究的课题,因此可以进一步开展相关研究,在太空暴露实验领域加强国际合作和经验交流,共同推动科学研究和技术创新,实现共同发展和进步。