天宮二號將實驗“太空上種莊稼”

　　15日發射成功的“天宮二號”空間實驗室，將開展十余項科學實驗。其中一項就是“太空上種莊稼”。

　　“天宮二號”上，航天員將參與高等植物的樣品回收。中國載人航天工程總設計師周建平受訪時說，航天員將在太空主要種植水稻、擬南芥等植物，以檢測空間微重力對生命活動的影響，為以植物為基礎的空間生命生態保障系統奠定技術基礎，以達到將來在空間站設立種植基地的遠期目標。

　　16日，在北京航天飛行控制中心精確控制下，天宮二號成功實施了兩次軌道控制，順利進入在軌測試軌道。

　　15日發射成功的“天宮二號”空間實驗室，將開展十余項科學實驗。其中一項就是“太空上種莊稼”。中國載人航天工程總設計師周建平受訪時說，航天員將在太空主要種植水稻、擬南芥等植物。

　　為何選擇水稻和擬南芥？中科院上海生科院植物生理生態研究院高等植物專家鄭慧瓊表示，擬南芥和水稻是兩種具有代表性的、典型的受到光周期調控的植物。“目前對于擬南芥生產發育和基因表達情況非常清楚，如果在空間生長過程中發生變化，很容易識別。水稻是中國人的主要食物來源，希望在未來可以推廣到太空生活中。”

　　長時間在太空的微重力環境下，宇航員會發生航天綜合征。中科院空間應用系統總設計師趙光恒說，此次實驗目的就是為了研究植物在空間環境如何健康生長。“我們希望能通過實驗，未來讓航天員在空間長期駐留的過程中，能夠有菜吃、有飯吃，不需要全部從地面補給。”

　　在太空中種植植物，遠比想象的要困難。在載荷有限的情況下，“天宮二號”既要滿足航天員生存的基本需要，還要滿足植物的生長要求。因此，和太空食品一樣，太空植物所需的土壤和水，也要“私人訂制”。

　　據高等植物培養箱設計專家張濤介紹，此次實驗是以蛭石為土壤，鋪在一個長方形的盒子里，里面放入種子?！斑@不是一個簡單的盒子，里面功能很多，透氣不透水，防止微生物，水可以通過回收裝置循環利用等。”

　　此外，蛭石和種子只占據盒子四分之一的大小，其他部分則是為植物預留的生長空間。這個盒子將與儲液箱、控制箱等一起放入密閉培養箱，由“天宮二號”帶上太空。

　　張濤說，“天宮二號”入軌后，地面將發出上注指令，控制箱接收到衛星發射的指令后，會把營養液注入土壤，種子獲得營養液后，實驗正式啟動。同時，培養箱里的光照系統和溫度控制系統開始作用，為植物生長提供環境，箱內的觀察相機也會對生長過程進行持續觀測。

　　一切似乎都是按照程序自動進行的，那么航天員將會對植物的生長產生哪些作用呢？

　　“航天員在返回地球前，需要來到‘天宮二號’的特定區域，把高等植物培養箱外面的鎖緊機構解開，拔出一個裝有在太空中生長擬南芥的容器，裝進特制的布袋子里帶回地球供后續研究?！睆垵f，取出容器之后，航天員還需要把解鎖機構復原，因為其他植物還要繼續在太空中生長。

　　解開、拔出、裝入、復原……這幾個看似簡單的動作，航天員卻需要經過多次訓練，因為在微重力環境下，行動并沒有那么方便。“為了讓航天員能夠按照科學的方法帶回樣品盒，需要給航天員提供訓練設備，提供培訓教材，進行實際操練?！编嵒郗傉f

　　當然，這難不倒素質過硬的航天員。他們表示，操作比較容易，還提出在太空植物培養方面，將來能夠做更高難度的參與。

　　未來，隨著中國空間站的建成，我國將執行越來越多的航天任務，后續的試驗也將涉及更多的植物種類。也許有一天，依靠自己種植的糧食和蔬菜，在不提供補給的情況下，航天員真的可以在太空中存活500天。文/新華社供圖/視覺中國

　　“五星太空之家”是如何煉成的？

　　9月15日，“天宮二號”成功發射升空。10月中下旬，天宮二號空間實驗室將會在距離地面393公里的軌道高度上，與神舟十一號飛船交會對接，為航天員組建“太空之家”。

　　高智能“大腦”SpaceOS2

　　說起航天器的智能化“大腦”，人們總會聯想起無機質的聲音、無處不在的自動化裝置。有時，它們還會有性格，可愛或憂郁，是航天員們太空冒險的“左膀右臂”。

　　拋開科幻小說和影視作品的“腦洞”，現實中，“天宮二號”的SpaceOS2操作系統絕對滿足你對“高智能”的想象。它可以自主地進行航天器飛行軌道、姿態調整、運行狀態的智能化診斷，以及遙測下傳、地面遙控指令的執行。

　　SpaceOS2系統還可以實現“一心多用”。它能同時管理運行幾十個任務，并具備著從三臺互為備份的計算機中發現錯誤、下達正確指令的“三機容錯”功能。這在真正意義上實現了多臺計算機在故障時的無縫切換，為航天員在太空工作生活提供了有力的生命保障。

　　快速更換的“模塊”單元

　　在家千般好、出門萬事難。“天宮二號”在入軌中，就面臨著發射過程中高低溫交叉“冰火兩重天”、劇烈震動的挑戰。萬一，艙內的設施壞了怎么辦？答案是快速更換的“模塊”單元。特別是智能配電單元，承擔著整個艙內的電力供應，是確保生命安全的重要設施。“天宮二號”上首次采用了“插拔式”的結構設計，在地面的模擬試驗中，技術人員只需用幾分鐘就能完成一次維修更換。

　　“多功能平臺”可折疊收納

　　“天宮二號”和“神舟十一號”合體后，這個太空“兩居室”該怎么分配呢？五院“天宮二號”總設計師朱樅鵬透露說，航天員吃飯、生活在神舟飛船內，工作、娛樂及鍛煉身體在“天宮二號”內，再加上單獨的睡眠區、垃圾存放區，組合體的空間被緊湊地格成了多個功能區。

　　跑步機、“動感單車”……在“天宮二號”大約15立方米的工作、生活區里，這個專門供鍛煉身體用的地方叫“跑臺”。為了節約空間，它和工作用的“多功能平臺”都被巧妙地設計成折疊收納，以最大程度地利用空間。

　　與家人私密通話的“云插座”

　　私密、溫馨，是“太空之家”宜居的關鍵。從整體上看，“天宮二號”用米白、深灰和天藍色裝點：墻是米白色的，底部是深灰，工作臺等面板則是天藍色。多層次的顏色劃分，給人清爽的感覺。

　　值得一提的是，睡眠區里還增加了“云插座”，可供航天員與家人進行私密通話。借助天地鏈路，航天員在軌時，不僅可以與地面視頻互動，還能閱讀電子書或期刊、看電視新聞和比賽。設計人員還貼心配置了可以外放的音響設備。

　　暗藏玄機的“幕后衛士”

　　目前，“天宮二號”生活區和儀器區的噪聲指標，嚴格控制在了50分貝這一適宜的程度。秘訣就是“雙管齊下”：一方面降低噪音源頭，比如把設備分區安裝；一方面在傳統結構上布置一些吸能環節，優化了消聲裝置。

　　熱控系統和環控檢測裝置是密封艙空氣質量的“雙保險”。表面上看，熱控系統像我們熟知的家用空調一樣，保證密封艙的空氣在人體最舒適的區間：溫度22℃-24℃，相對濕度45%-55%。但其實，它最大的亮點在節能！

　　“天宮二號”的熱控系統堪稱節能標兵：利用外太空的冷、密封艙內儀器設備的熱，通過內部、內外循環利用，實現了熱量的高效利用。以“天宮二號”的空間計算，正常的空調約需要1200瓦的功率，而熱控系統僅僅220瓦就搞定了！此外，環控檢測裝置將24小時不停地監控二氧化碳、己醛等20多種有害氣體及有害微生物的濃度。一旦超過預警值，就會及時提示航天員處理。文/新華社

　　1.擬南芥和水稻是兩種具有代表性的、典型的受到光周期調控的植物

　　2.此次實驗是以蛭石為土壤，鋪在一個長方形的盒子里，里面放入種子。這個盒子與儲液箱、控制箱等一起放入密閉培養箱，由“天宮二號”帶上太空

　　3.科學家在地面發出指令，控制箱接收到衛星發射的指令后，會把營養液注入土壤，種子獲得營養液后，實驗正式啟動

　　4.航天員在返回地球前，需要把高等植物培養箱外面的鎖緊機構解開，拔出一個裝有在太空中生長擬南芥的容器，裝進特制的布袋子里帶回地球供后續研究

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