人造地球卫星上的科学实验(图)

人们“舍低求高”,到卫星上进行科学实验,是因为在太空做轨道运行的卫星上,具有失重(微重力)、强辐射和高真空等地面上难得的环境条件。失重环境像个变化莫测的“潘多拉魔盒”,它把物质在地面上的物理特性全改变了,如重力消失,液体、气体的浮力和对流消失,不同比重的物质可以均匀地混合,表面张力和附着力成为约束液体的主要特性等等。

利用人造地球卫星上的失重,高真空和强辐射等环境优势,可以进行地面上难以进行的许多科学实验,如载乘动物进行医学和生命科学实验,以及进行材料工艺和其他许多物理化学实验。

利用卫星和其他航天器上失重等特有的环境条件,可以生产许多地面上难以生产的医药和工业材料及产品。如生产治疗疑难病症的超纯蛋白等许多昂贵药物,冶炼不同比重金属、非金属混合的新型合金,制造百分之百圆度的球形产品等。

我国利用返回式卫星的剩余空间搭载,进行了材料科学实验,如砷化镓、碲镉汞、锑化铟、锑化镓等半导体材料生长实验,获得直径10毫米,长7～10毫米的砷化镓单晶,用它制做的发光二极管和金属栅极场效应功率管,其相关增益比地面籽晶提高23%。还进行了钇钡铜氧、铝铌、铋镓、铝锂、铝铅和锌铅等合金材料融解和固化实验,获得均匀混合的合金。

s_4492/200701/200711519022184.jpg"> 太空青椒

太空小麦

自1987年以来,我国利用返回式卫星搭载农作物种子,已培育出一批优良的水稻、小麦和瓜菜等品种。如“农垦58”和“航育一号”等太空水稻,平均生长期缩短10天,秆矮,不容易倒伏,穗长粒大,亩产可达750～850千克,增产70%以上,大米的蛋白质含量提高8%～20%。太空小麦生长快,长势好,秆矮,据悉,还出现类似根瘤菌的微核和染色体桥的固肥组织,产量提高20%以上。黑龙江农科院园艺所培育的“龙椒二号”太空青椒,耐寒,当普通青椒树已叶落枝枯后,它还叶繁枝茂,果实累累。抗病力强,病情指数比普通青椒轻55%。太空青椒果实平均重160克,最重的达400克,是普通青椒的4～5倍,每产可达4000～5000千克,增产100%以上。而且肉厚味美,维生素C的含量提高20%,能被人体吸收的有益成分提高25%。

1992年,中国宇航学会利用返回式卫星剩余空间搭载的西红柿种子,在大陆和台港澳137所中小学学生中,开展了太空西红柿种植实验。

通过失重、强辐射等环境培育的农作物优良品种,还有一个可贵之处,就是时间短,抗逆性强。在太空飞行5～7天的种子,返回地面后经3～6茬的择优培植,其优良性能就可稳定下来。在地面上,一位农艺师耗费一生时间培育的优良物种,往往不是不育,就是容易退化。