在空間站“種糧”“種菜”是個大課題

本報記者   樊  巍

《環球時報》記者29日從載人航天工程空間應用暨空間站高等植物培養實驗階段性進展情況介紹會上獲悉，截至目前，問天實驗艙上所部署的生命生態實驗櫃等科學實驗設施狀態良好、工作穩定，隨艙發射的科學實驗項目在軌實驗正按計劃開展。載有實驗樣品擬南芥種子和水稻種子的實驗單元已由航天員安裝至問天實驗艙的生命生態通用實驗模塊中，目前植物已發芽生長。

高稈水稻已長至30釐米

近十多年來，隨着重返月球、登陸火星、建立月球或火星基地成為人類空間探索的重要目標，以人類長期在太空生活必需的糧食生產為研究對象，通過研究在完全封閉太空條件下如何培養或栽培植物，探索作物在太空環境中高效生產所需要的條件因素和技術途徑，最終實現人類長期太空探索的目標成為研究新熱點。

據《環球時報》記者瞭解，7月28日，載有實驗樣品擬南芥種子和水稻種子的實驗單元，由航天員安裝至問天實驗艙的生命生態通用實驗模塊中，通過地面程序注入指令於7月29日啓動實驗。目前已成功啓動擬南芥和水稻的種子萌發，擬南芥幼苗已長出多片葉子，高稈水稻幼苗已長至30釐米左右，矮稈水稻也有5-6釐米高，生長狀態良好，後續將完成擬南芥和水稻在空間從種子到種子全生命週期的實驗，並在實驗過程中由航天員採集樣品、冷凍保存，最終隨航天員返回地面進行分析。 

中科院分子植物卓越中心研究員、問天艙“微重力條件下高等植物開花調控的分子機理”實驗項目負責人鄭慧瓊29日在接受《環球時報》等媒體採訪時表示，農作物的種子既是糧食，也是繁殖下一代的載體。隨着載人深空探測的發展深入，比如登陸火星，要想真正解決人類長期空間探索的糧食保障問題，不可能單純依靠從地球上攜帶糧食來滿足航天員長期的空間生活和工作需求，必須要解決在空間生產糧食這一難題。由於地球生命不可能在嚴酷的太空環境條件下無保護地生存，未來太空作物生產必須在完全封閉的人造環境中進行，種植空間和能源供給都十分稀缺。因此太空種植的農作物必須滿足高產優質、高生產效率和低能源消耗的要求。

鄭慧瓊介紹稱，本次在中國空間站上開展的農作物實驗研究，有望在國際上首次完成空間微重力條件下水稻從“種子到種子”全生命週期的培養實驗，並獲得水稻培養的關鍵環境參數，為進一步解析空間微重力對水稻生長發育的影響及分子基礎，利用水稻進行空間糧食生產提供重要理論指導。

後續空間實驗將更加“高能”

截至目前，神舟十四號乘組3名航天員已在軌工作80余天。3名航天員乘組將有一項大任務，就是等待夢天實驗艙的到來。據《環球時報》記者瞭解， 我國空間站第二個實驗艙段——夢天實驗艙已於本月初完成出廠前所有研製工作，運抵文昌航天發射場，並將於今年10月擇機發射。待發射成功後，我國國家太空實驗室就會建成。隨後將發射天舟五號貨運飛船和神舟十五號載人飛船，與神舟十四號乘組在軌輪換後，將在軌駐留6個月。

在29日舉行的情況介紹會上，中科院空間應用中心研究員、載人航天工程空間應用系統問天實驗艙主任設計師趙黎平介紹了後續空間應用系統的主要工作項目。趙黎平表示，在8-10月間，載人航天工程空間應用系統將開展生命生態實驗櫃在軌實驗，生物技術實驗櫃、生命生態實驗櫃定期模塊巡檢，以及變重力科學實驗櫃、科學手套箱與低温存儲櫃在軌測試。在神舟十五號乘組任務期間，還將進行能量粒子探測器、等離子原位成像探測器艙內組裝、自測試、艙外安裝、在軌測試、在軌工作。

而在中國空間站建成之後，我國還將擇機發射巡天空間望遠鏡，與空間站共軌長期獨立飛行，開展巡天觀測，短期停靠空間站進行補給和維護升級。

中科院空間應用中心研究員、應用發展中心主任張偉此前在接受《環球時報》等媒體採訪時曾表示，巡天空間望遠鏡為2米口徑，成像質量與哈勃相當，視場大近300倍。空間天文與地球科學領域將利用巡天光學望遠鏡、高能宇宙輻射探測設施等天文觀測設施，開展暗物質與暗能量，宇宙結構形成與演化，星系起源與演化，超大質量黑洞的形成與演化，宇宙線起源以及太陽系外行星探測等研究；着眼全球氣候變化、碳達峯與碳中和等關係人類社會可持續發展的重大問題，開展對地觀測新技術和新體制的研究與驗證。

此外，空間新技術與應用領域還將發展空間機器人與自主系統、太空智能製造與建造、微小衞星編隊及應用、地月空間光通信與自主導航技術、核心元器件與部組件等空間新技術試驗。

官宣問天實驗艙最新進展

在29日舉行的情況介紹會上，中科院空間應用中心研究員、載人航天工程空間應用系統問天實驗艙主任設計師趙黎平介紹稱，問天實驗艙在發射入軌後，3名航天員於7月28日完成生命生態實驗櫃通用生物培養模塊解鎖、狀態設置、輻射測量模塊和植物培養單元安裝。

航天員還於8月8日和8月12日分別完成變重力科學實驗櫃、科學手套箱、低温存儲裝置、生物技術實驗櫃的解鎖和組裝，組裝過程順利高效。“組裝完成後，變重力科學實驗櫃、科學手套箱、低温存儲裝置開展了既定的在軌測試內容，通過下行遙測數據和工程數據判斷，相關科學實驗櫃及科學實驗系統工作正常，載荷狀態良好。”

而在7月28日，3名航天員完成生命生態實驗櫃科學實驗單元在通用生物培養實驗模塊中的安裝工作後，開始對帶上中國空間站的實驗樣品擬南芥和水稻種子注水，正式開展在軌實驗，在温度、濕度、光照控制正常的情況下，地面人員通過下行的圖像數據分析判斷，水稻和擬南芥種子萌發後生長狀態正常，後續按計劃開展培養和在軌實驗。

趙黎平稱，問天實驗艙在發射升空後，空間環境保障分系統24小時監測空間環境的變化情況，目前共發佈空間環境預報產品549份。根據目前空間環境監測數據分析，近期太陽活動水平極低到低，地磁活動以平靜至微擾為主，這將有利於空間站各項在軌工作開展。