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中國科學家惜別天宮二號

2019-07-22 11:26:52  來源:新華社

在天上種糧種菜、觀測宇宙中最猛烈的爆炸、打造太空最精準的鐘……中國首個空間實驗室天宮二號幫助科學家實現了諸多意義重大的科學實驗,在它完成使命后,于北京時間19日晚受控再入大氣層,化作夜空中的點點流星。

以地球為背景的天宮二號與神舟十一號組合體圖像(中科院空間應用中心供圖)

以地球為背景的天宮二號與神舟十一號組合體圖像(中科院空間應用中心供圖)

懷著深深眷戀,中國科學家回顧了參與天宮二號實驗設計與研制并開展太空實驗的難忘經歷,同時也對在中國空間站上進行更多前沿研究充滿期待。

難得機遇

2016年11月中國科學院上海植物生理生態研究所研究員鄭慧瓊緊張地等待航天員從天宮二號帶回裝有擬南芥的小盒子。作為實驗負責人,她第一個看到了小盒子中盛開著太空之花。“那一刻是無與倫比的興奮與開心。”

在天宮二號開花的擬南芥被航天員帶回地球。(中科院空間應用中心供圖)

在天宮二號開花的擬南芥被航天員帶回地球。(中科院空間應用中心供圖)

鄭慧瓊帶領團隊首次在太空中完成兩種不同光周期條件下擬南芥和水稻“從種子到種子”的過程,他們收獲了9顆在太空結出的種子,并在地球上培育到第四代。

“天宮二號使我們第一次有機會在太空做長期植物實驗,我們實驗的目的是為了未來人類能夠走出地球,用植物為人類長期太空生存提供保障。”鄭慧瓊說。

天宮二號的實驗取得了很多有趣而重要的發現。

“我們發現植物在太空生長比在地球上慢,開花的時間延遲了,但它們活得更長了,擬南芥在太空的壽命約是地球上的兩倍,應該是有控制衰老的基因在太空發生了改變。”鄭慧瓊說。

“如果能發現基因調控規律,就可以控制植物生長。比如在太空種菜,我們推遲開花,讓它多長葉子,而種水稻時就讓它們盡早開花結籽,這樣就可以利用太空有限的資源讓農作物產量最大化,這一規律也可應用在地球上。”

中科院上海技術物理研究所研究員殷德奎回憶其團隊在研制多角度寬波段成像光譜儀時曾在飛機上測試,飛機顛簸非常劇烈,科研人員一邊嘔吐一邊堅持完成了試驗。當2016年把儀器安裝到天宮二號上時,科研人員就像送姑娘出嫁一樣,既有期望又有不舍。

中科院國家空間科學中心研究員張云華說,天宮二號起到了新技術、新方法的引領作用,為科學家提供了難得的機遇,其團隊研制的三維微波高度計提高了中國海洋觀測能力。

期待空間站

天宮二號成功“飛天”,叩開了中國空間站時代的大門。中國空間站建成后將運營十年以上,支持開展大規模的空間科學實驗、技術試驗和空間應用等活動。

據介紹,中國空間站規劃部署了16個科學實驗柜、艙外暴露實驗平臺以及共軌飛行的巡天望遠鏡,支持在軌實施空間天文、空間生命科學與生物技術、微重力基礎物理、空間材料科學等8個學科領域30余個研究主題的數百項科學研究與應用項目。

中科院植物生理生態研究所鄭慧瓊研究員(左)和學生在實驗室研究擬南芥(2018年9月14日攝)。新華社記者 張建松 攝

鄭慧瓊說:“天宮二號為空間站的實驗奠定了基礎。我們希望在天宮二號實驗的基礎上進一步設計空間站的實驗,比如研究太空中壽命延長的內在機制。”

她說,天宮二號實驗中意外發現水稻有“吐水”現象,為在太空凈化回收水提供了新思路。

她表示,天宮二號實驗還有很多遺憾,希望有機會做得更好,例如讓太空中結出的種子在太空繁育下一代。

天宮二號上攜帶了誤差3000萬年小于1秒的世界首臺空間冷原子鐘。其研制單位中科院上海光機所介紹,這一成果可大幅度提高衛星導航性能,將對未來深空探測、基礎物理研究、精密測量等領域產生深遠影響。

據介紹,科學家將在中國空間站上安裝世界上第一個由氫鐘、冷原子微波鐘、光鐘組成的空間鐘組,其誤差30億年小于1秒。

空間站科學實驗柜主任設計師張立憲說,空間站每一個實驗柜都像一個搬到天上的實驗室,可支持更高精尖的前沿科學研究。例如科學手套箱與低溫存儲實驗柜可支持兩名航天員同時開展生命和航天醫學的實驗,其自動機械臂操作精度優于5微米,可做細胞核層級的實驗,超過國際空間站水平。

中國的也是世界的

據介紹,天宮二號空間應用系統已分發地球觀測載荷等數據產品37TB,支撐了70余項對地觀測項目研究,公益用戶單位近80家,也為國外用戶提供服務。

中科院空間應用中心工程信息中心工程師李軒介紹,中泰兩國利用天宮二號數據以及泰國基礎數據,制作了農業大數據服務平臺,幫助泰國農民監測農作物長勢、病蟲害。

2016年10月19日,神舟十一號航天員景海鵬和陳冬順利進入天宮二號實驗艙。這是景海鵬(左)和陳冬在天宮二號實驗艙(攝于北京航天飛行控制中心大屏幕)。新華社記者 琚振華 攝

中國、瑞士、波蘭科學家共同研制的伽馬暴偏振探測儀在天宮二號上探測了宇宙中最猛烈的爆炸——伽馬射線暴,觀測到脈沖星,并試驗了脈沖星導航技術。

中科院高能物理所副研究員孫建超說,中歐科學家在天宮二號實驗中開展深度合作是一次重要嘗試和突破,為未來雙方更多、更深入合作打下了堅實基礎。

他說,中國、瑞士、德國、波蘭等國科學家將在中國空間站開展合作,研制伽馬暴偏振探測儀二號,有望為解答黑洞的形成和極端相對論噴流產生等重大科學問題做出貢獻。

中國去年正式向世界發出邀請:歡迎各國利用未來的中國空間站開展合作,中國空間站不僅屬于中國,也屬于世界。

中國載人航天工程辦公室和聯合國外層空間事務辦公室6月宣布,來自17個國家的9個項目成為中國空間站科學實驗首批入選項目。

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