宇宙探索：有哪些有趣而大胆的太空实验？

要想成功移民外星球，太空实验一定少不了。现在就让我们看看，在微重力环境下，科学家们都做过哪些有趣而大胆的实验。

鱿鱼也上过太空

美国“奋进”号航天飞机最后一次服役中，为国际空间站带来了三个不寻常的乘客:夏威夷短尾猫鱿鱼。这些寿命只有10个月的小海洋生物通常隐藏在夏威夷浅海床的沙子里,只有5厘米长,它们有空间站实验人员做实验需要的完美体型。

不过，身材好可成不了能上太空的理由，鱿鱼之所以有幸被选中,还得感谢与它有亲密关系的细菌——费氏弧菌，生活在鱿鱼体内的这些荧光生物会使鱿鱼发亮,帮助它在斑驳的光影下伪装隐藏。科学家想通过实验知道，在微重力环境下，细菌能否仍然成为鱿鱼的“照明灯”，不过，因为只有三个鱿鱼, 从首次太空鱿鱼实验中，研究者并没有得出确定性的结论。但是研究团队现在确信,鱿鱼和它的好伙伴——费氏弧菌可以在太空环境中存活,这为更多太空鱿鱼实验铺平了道路。而对鱿鱼体内有益细菌的研究，也将使科学家们更了解生活在动物体内的细菌是如何受到微重力环境的影响的。

无头的涡虫

许多人为了赢得去太空的一张票，挤破了头。不过，另外一些动物则可以凭借自己的独特技能轻而易举地去太空转一圈，这一次去国际空间站的是涡虫。

涡虫是地球上最简单的生命形式之一，但它有一个令人难以置信的能力：如果你把它切成两半,每一半都会长成一条完整的涡虫。这种强大的再生能力是由于在它们的全身分布着干细胞网络，如果身体被切割了，或者需要去生长新的组织和器官，这些干细胞可以随时生成新的器官。虽然，地球上的科学家们早就开始研究这个过程是如何发生的,但仍然想知道在没有重力的环境下，涡虫体内的干细胞能否会继续起作用。

不过，为了这次太空之旅，涡虫付出的代价也是高昂，它们在地球上就会被切掉头，或者尾巴，随后被送往空间站。生活在空间站里的涡虫会被严密监控，科学家们会跟踪它们被激活的基因，并与地球上观测到的涡虫再生能力做比较。对涡虫的研究，可能有助于研发一种使人类身体在空间里自我修复的再生技术。目前实验还在进行，我们期盼着结果早日问世。

玫瑰玫瑰，什么味？

还记得童话小说《小王子》吗？遥远星球上的小王子，爱上了一朵美丽而骄傲的玫瑰，每天为玫瑰浇水，精心地照顾着它。童话中，王子和玫瑰都生活在一个叫做B-612的外星球，也算是外星生命了。那么，现实生活中，外太空的玫瑰会是什么样？

1998年，发现号航天飞机就曾携带过一朵玫瑰登上太空，研究者和香水公司想知道这次太空之旅是否会诞生一种新的玫瑰香味。玫瑰顺利地在航天飞机里生长了起来，宇航员们提取了玫瑰花挥发的香油。研究表明比起地球玫瑰，太空玫瑰香味挥发性更小，整体香味也是完全不同的。日本资生堂化妆品公司根据“太空玫瑰”香气，开发出“Zen”系列香水。

不过，玫瑰毕竟还不是在太空里开放的，那么，太空里的花朵又会是什么样呢？2016年1月18日，宇航员在美国空间站的植物试验室中种出了太空里的第一朵花，它是一株漂亮的百日菊，从外表上看，颜色外形与地球上的差异不大，生长周期也在60～80天，至于内部结构有什么变化，目前还在研究之中。另外，在此之前，美国宇航员已经在里面完成了多项实验，成功吃上了自己种植的中国大白菜和莴苣。

要想种植物，面临的挑战也不小，第一个挑战是微重力环境会对植物的根产生影响，另外一个挑战就是没有光照，湿度大、空气流动不畅、辐射等因素会影响植物生长。那么，宇航员们是怎么做到的呢？

原来，宇航员会用针管给植物根部的培养基人工补水，而光照问题则是采用红、蓝、绿LED灯光模拟植物生长所需要的阳光，比如百日菊生长的环境中，ＬＥＤ灯会保持10小时开，14小时关，来模拟地球上的光照条件。由于太空中植物所需的水和肥料相对地球更少，植物的生长速度是地球的三倍，所以管理好了，在微重力环境下，顺利培养出植物也不是个问题。

绳系卫星实验

1992年发射升空的“亚特兰蒂斯”号，和1996年发射的哥伦比亚号，虽然发射时间不同，但都有一个相同使命——施放一颗绳系卫星，这颗卫星通过一根21千米的绳子连着航天飞机，航天飞机将通过这根系绳拖曳着卫星一起在地球轨道飞行。

这个实验被称为绳系卫星实验，是科学家们受风筝启发而发明。实验原理是当卫星与航天飞机用绳连接起来，经过地球电离层时，系绳会切割地球磁场的磁力线，电离层中的电子就会聚集到带正电的卫星表面，并沿着那根导电系绳传到作为负极的航天飞机上，然后，航天飞机上的电子枪又把电子发射回电离层，从而形成闭合电路。这样，就可以实现人类在太空发电的梦想。

不过，很可惜，人类这两次大胆的尝试并不太成功。由于一个螺栓安装不当，系绳被卡住了，“亚特兰蒂斯”号只释放了256米的系绳。幸运的是，系绳卫星完好无损地被回收到航天飞机货舱内。四年后，1996年，哥伦比亚号又准备施放这颗卫星，这次卫星顺利地释放地更远，但当卫星离航天飞机19.7千米时，系绳突然断裂，系绳卫星连着断线飞向了更高的轨道。

虽然两次实验都没有成功,但实验目的达到了，因为绳系卫星实验确实能产生电流，在第二次实验中，在系绳断裂之前，系绳卫星已经产生了电压为3000伏的电流，而第一次实验中测得的电压仅为40伏。

在太空飞行的“不锈钢盘”

除了醉心于对微重力环境里生命变化的探秘，许多科学家还对发现新材料感兴趣，其中的一个研究是关于一种“真空尾迹屏罩设备”（WSF），这是一个直径3.7米由不锈钢材料制成的圆盘状平台。

按计划，WSF会被部署在轨道高度大约３００千米的地方，尾随航天飞机飞行几天，然后被重新捕获。太空可产生比地球上效果好1000～１0000倍的真空条件，研究者想利用WSF材料内部产生的这个“超真空”，合成一种超薄超纯净的薄膜材料，以应用于半导体制作等领域。

２０世纪９０年代，ＷＳＦ曾尝试了３次太空飞行，第一次尝试中，由于硬件问题，ＷＳＦ没有试飞成功。不过接下来的两次实验都很成功，最终开发出了太空真空环境中的第一种薄膜材料。

太空的“纵火”实验

无论是对于地球上的实验室来说，还是对于国际空间站来说，火灾都是一个重大威胁。而在微重力环境下，太空火灾更是一个噩梦，因为这时火种不仅会四处漂浮难以被发现，而且燃点更低，所需氧气更少，一般的气体灭火器没法将它扑灭。

不过，为了学会如何灭火，科学家们还不得不“纵火”。2014年，宇航员里德怀斯曼在空间站上进行了模拟燃烧实验，他点燃了一小滴高度易燃的液态庚烷，被点燃后，由于没有地心吸力，点起的火焰包围在液滴周围，温度在1500K-2000K之间，样子是半透明的球状。这个实验是在一个被称为“火焰熄灭器-2”号装置的内部进行的，所以不用担心火焰漂浮后，引起可怕的火灾。在大约20秒之后，火焰开始减小，直至熄灭。

类似的小型纵火实验进行了许多次，通过这些实验，科学家们了解到在太空中，要想灭火，灭火材料的浓度需要更高，而且还发现了一种在地球上无法看到的奇特的燃烧现象——“冷焰燃烧”。在火焰熄灭之后，庚烷液滴其实还在以看不见火焰的方式继续燃烧了几分钟。冷焰也是一种火焰，只不过这种火焰的温度非常低，温度只有500K～800K，并且燃烧产物很不一样：正常火焰的燃烧产物为二氧化碳和水，而这种“冷”火焰的燃烧产物为一氧化碳和甲醛。如果留下了不容易发现的冷焰，是可能导致起火物再次剧烈燃烧起来的。

现在，科学家们已不满足于小规模的“纵火”，他们想弄清楚大规模的火灾又该如何扑灭。2016年6月，当ATK Cygnus轨道货运飞船为国际空间站送完食物、科学实验仪器等补给物后，在飞船到达安全距离后，它上面携带的长97厘米、宽49厘米的棉花——纤维玻璃混合材料样本被点燃，成了迄今为止太空中人类制造的最大太空火焰。

发表于 2017-04-29 00:00
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