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在地球上“模拟”太空中的火星环境,需要多大的空间?在宁波大学天体化学与空间生命—钱学森空间科学协同研究中心,答案是:1.8立方米!

地外极端环境综合模拟舱舱外情况。 尹幸芷/摄
近日,地外极端环境综合模拟舱开放课题项目启动会暨签约仪式在宁波大学梅山校区举行,协同研究中心科研团队正式推出这一研究成果。会上,协同研究中心与浙江大学、南昌大学、西北工业大学等多个高校主持的15个课题项目签约,开放模拟舱使用权限并提供开放课题基金支持。
模拟舱可以全面模拟火星或月球上微(wēi)重(zhòng)力(lì)、亚(yà)磁(cí)场(chǎng)、强(qiáng)辐(fú)射(shè)、低(dī)温(wēn)、低(dī)压(yā)等(děng)综(zōng)合(hé)环(huán)境(jìng)要(yào)素(sù),好(hǎo)似(shì)一(yī)个(gè)“微(wēi)型(xíng)火(huǒ)星(xīng)”。舱(cāng)内(nèi)可(kě)以(yǐ)开(kāi)展(zhǎn)地(de)外(wài)极(jí)端(duān)环(huán)境(jìng)下(xià)关于(yú)生(shēng)命(mìng)、医(yī)学(xué)、化(huà)学(xué)、物(wù)理(lǐ)、材(cái)料(liào)等(děng)多(duō)学(xué)科(kē)的(de)研(yán)究(jiū)项(xiàng)目(mù),助(zhù)力(lì)解(jiě)决(jué)人(rén)类(lèi)空(kōng)间(jiān)探(tàn)索(suǒ)及(jí)健(jiàn)康(kāng)发(fā)展(zhǎn)的(de)关键难(nán)题(tí)。
空(kōng)间(jiān)不(bù)大(dà)的(de)模(mó)拟(nǐ)舱(cāng),来(lái)头(tóu)可(kě)不(bù)小(xiǎo)。它(tā)由(yóu)中(zhōng)国(guó)科(kē)学(xué)院(yuàn)院(yuàn)士(shì)、宁(níng)波(bō)大(dà)学(xué)协(xié)同(tóng)研(yán)究(jiū)中(zhōng)心(xīn)主任(rèn)赵(zhào)玉(yù)芬(fēn)科(kē)研(yán)团(tuán)队(duì)牵(qiān)头(tóu),携(xié)手(shǒu)中(zhōng)国(guó)空(kōng)间(jiān)技(jì)术(shù)研(yán)究(jiū)院(yuàn)共(gòng)同(tóng)研(yán)发(fā),一(yī)经(jīng)问(wèn)世(shì),就(jiù)“黑(hēi)科(kē)技(jì)”拉(lā)满(mǎn):
凭(píng)借(jiè)亚(yà)磁(cí)、强(qiáng)辐(fú)射(shè)、光(guāng)照(zhào)控(kòng)制(zhì)模(mó)块(kuài)、微(wēi)重(zhòng)力(lì)效(xiào)应(yīng)回(huí)旋(xuán)机(jī)等(děng)配(pèi)套(tào)设(shè)备(bèi),模(mó)拟(nǐ)舱(cāng)可(kě)对(duì)舱(cāng)内(nèi)环(huán)境(jìng)的(de)微(wēi)重(zhòng)力(lì)效(xiào)应(yīng)、亚(yà)磁(cí)环(huán)境(jìng)、强(qiáng)辐(fú)射(shè)环(huán)境(jìng)以(yǐ)及(jí)大(dà)气(qì)的(de)温(wēn)度(dù)、气(qì)压(yā)和(hé)气(qì)体(tǐ)成(chéng)分(fēn)进(jìn)行(xíng)精(jīng)准(zhǔn)控(kòng)制(zhì),高(gāo)度(dù)接(jiē)近(jìn)地(de)外(wài)极(jí)端(duān)环(huán)境(jìng)真(zhēn)实(shí)场(chǎng)景(jǐng)。
凭(píng)借(jiè)模(mó)拟(nǐ)舱(cāng)附(fù)近(jìn)的(de)控(kòng)制(zhì)设(shè)备(bèi),模(mó)拟(nǐ)舱(cāng)可(kě)以(yǐ)自(zì)由(yóu)调(diào)节(jié)舱(cāng)内(nèi)光(guāng)照(zhào)强(qiáng)弱(ruò)、电(diàn)磁(cí)场(chǎng)等(děng)要(yào)素(sù),这(zhè)也(yě)给(gěi)这(zhè)台(tái)装(zhuāng)置(zhì)更(gèng)广(guǎng)泛(fàn)的(de)可(kě)操(cāo)作(zuò)性(xìng)——除(chú)了(le)火(huǒ)星(xīng)环(huán)境(jìng),还(hái)可(kě)以(yǐ)自(zì)由(yóu)模(mó)拟(nǐ)其(qí)他(tā)太(tài)空(kōng)环(huán)境(jìng)。

地(de)外(wài)极(jí)端(duān)环(huán)境(jìng)综(zōng)合(hé)模(mó)拟(nǐ)舱(cāng)舱(cāng)内(nèi)情(qíng)况(kuàng)。 尹(yǐn)幸(xìng)芷(zhǐ) 摄(shè)
“这(zhè)是(shì)全国(guó)乃(nǎi)至(zhì)全球(qiú)首(shǒu)台(tái)地(de)外(wài)极(jí)端(duān)环(huán)境(jìng)综(zōng)合(hé)模(mó)拟(nǐ)舱(cāng),希(xī)望(wàng)大(dà)家(jiā)能(néng)利(lì)用(yòng)好(hǎo)这(zhè)个(gè)装(zhuāng)置(zhì),做(zuò)出(chū)世(shì)界(jiè)一(yī)流(liú)的(de)科(kē)研(yán)成(chéng)果(guǒ),推(tuī)动(dòng)我(wǒ)国(guó)空(kōng)间(jiān)科(kē)学(xué)事(shì)业(yè)的(de)发(fā)展(zhǎn)!”协(xié)同(tóng)研(yán)究(jiū)中(zhōng)心(xīn)执(zhí)行(xíng)主任(rèn)华(huá)跃(yuè)进(jìn)表(biǎo)示(shì),“目(mù)前(qián),月(yuè)球(qiú)和(hé)火(huǒ)星(xīng)是(shì)空(kōng)间(jiān)探(tàn)索(suǒ)最(zuì)重(zhòng)要(yào)的(de)领(lǐng)域之(zhī)一(yī)。这(zhè)一(yī)装(zhuāng)置(zhì)基(jī)本(běn)可(kě)以(yǐ)做(zuò)到(dào)对(duì)火(huǒ)星(xīng)、月球的所有环境条件进行全面模拟。”
模拟舱内还配备了生物样品观测系统,能通过机械手实现舱内操作和自动取样,所有生物样品的培养数据均可通过网络化系统进行实时监控和分析,在大屏幕上看得清清楚楚。
“这(zhè)一(yī)地(de)外(wài)研(yán)究(jiū)装(zhuāng)置(zhì),让(ràng)我(wǒ)看(kàn)到(dào)了(le)微(wēi)生(shēng)物(wù)遨(áo)游(yóu)太(tài)空(kōng)的(de)希(xī)望(wàng)。”作(zuò)为(wèi)当(dāng)天(tiān)的(de)签(qiān)约(yuē)方(fāng)之(zhī)一(yī),浙(zhè)江(jiāng)大(dà)学(xué)教(jiào)授(shòu)吕(lǚ)镇(zhèn)梅(méi)获(huò)资(zī)助(zhù)的(de)研(yán)究(jiū)项(xiàng)目(mù)是(shì)“地(de)外(wài)极(jí)端(duān)环(huán)境(jìng)多(duō)重(zhòng)抗(kàng)逆性微生物底盘细胞的构建与功能模拟研究”。

与会专家参观学习宁波大学“地外极端环境综合模拟舱”装置。 尹幸芷 摄
“可以将‘底盘细胞’的作用想象为汽车的底盘,它是承载细胞生物功能的基础。”吕镇梅解释道,“这一实验的目的,就是通过模拟火星环境,培养底盘细胞的抗逆性(xìng),让(ràng)细(xì)胞(bāo)能(néng)够(gòu)在(zài)火(huǒ)星(xīng)极(jí)端(duān)环(huán)境(jìng)中(zhōng)存(cún)活(huó)。”
火(huǒ)星(xīng)与(yǔ)地(de)球(qiú)毗(pí)邻(lín),会(huì)不(bù)会(huì)在(zài)遥(yáo)远(yuǎn)的(de)将(jiāng)来(lái),成(chéng)为(wèi)人(rén)类(lèi)的(de)“第(dì)二(èr)故(gù)乡(xiāng)”?培(péi)养(yǎng)出(chū)适(shì)应(yīng)火(huǒ)星(xīng)环(huán)境(jìng)的(de)微(wēi)生(shēng)物(wù)后(hòu),它(tā)们(men)会(huì)不(bù)会(huì)成(chéng)为(wèi)人(rén)类(lèi)亲(qīn)身(shēn)踏(tà)足(zú)火(huǒ)星(xīng)之(zhī)前(qián)的(de)“先(xiān)行(xíng)军(jūn)”?
以(yǐ)上(shàng)畅(chàng)想(xiǎng),成(chéng)了(le)协(xié)同(tóng)研究中心研究团队和15家高校、科研机构共同的合作愿景,这也正是赵玉芬院士及其团队,愿意将多年努力、辛苦研制出的装置,提供给相关项目主体免费开放使用的初心和使命。
华跃(yuè)进(jìn)认(rèn)为(wèi),“与(yǔ)其(qí)说(shuō)这(zhè)是(shì)一(yī)场(chǎng)合(hé)作(zuò)签(qiān)约(yuē),倒(dào)不(bù)如(rú)说(shuō)是(shì)一(yī)场(chǎng)‘太(tài)空(kōng)梦(mèng)’的(de)传(chuán)递(dì)。”
“通过这次签约合(hé)作(zuò),我(wǒ)们(men)希(xī)望(wàng)‘太(tài)空(kōng)梦(mèng)’能(néng)在(zài)更(gèng)多(duō)高(gāo)校(xiào)和(hé)科(kē)研(yán)院(yuàn)所(suǒ)落(luò)地(de)生(shēng)根(gēn),为促进中国空间科学领域基(jī)础(chǔ)研(yán)究(jiū)发(fā)展(zhǎn)作(zuò)一(yī)点(diǎn)力(lì)所(suǒ)能(néng)及(jí)的(de)贡(gòng)献(xiàn)。”华(huá)跃(yuè)进(jìn)表(biǎo)示(shì)。“一(yī)方(fāng)面(miàn),希(xī)望(wàng)能(néng)向(xiàng)外(wài)探(tàn)索(suǒ)无(wú)限(xiàn)广(guǎng)阔(kuò)的(de)宇(yǔ)宙(zhòu)世(shì)界(jiè),为(wèi)中(zhōng)国(guó)的(de)太(tài)空(kōng)事(shì)业(yè)向(xiàng)前(qián)探(tàn)进(jìn)一(yī)厘(lí)米(mǐ);另(lìng)一(yī)方(fāng)面(miàn),希(xī)望(wàng)能(néng)够(gòu)实(shí)现(xiàn)在(zài)太(tài)空(kōng)模拟环境中研究生命起源与进化等科学难题。”华跃进说。