中學(xué)生參與設(shè)計(jì)太空艙是真的嗎？具體怎么回事？

中學(xué)生參與設(shè)計(jì)太空艙是真的嗎？具體怎么回事？

　　近日，內(nèi)蒙古阿拉善，中國(guó)首個(gè)中學(xué)生太空生物實(shí)驗(yàn)艙——“方舟一號(hào)”被一枚探空火箭成功送至70千米高空。方舟一號(hào)”由北京市八一學(xué)校牽頭研制，該校和石家莊鹿泉一中近40名學(xué)生參與了設(shè)計(jì)。“方舟一號(hào)”搭載果蠅蟑螂，研究太空環(huán)境對(duì)睡眠的影響。目前先驗(yàn)證了實(shí)驗(yàn)艙的自主定位、返回式著陸搜救以及數(shù)據(jù)回傳功能。

　　“方舟一號(hào)”由北京市八一學(xué)校牽頭研制，依托學(xué)校空間生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)室、北京航科方舟空間技術(shù)有限公司、中科院城市環(huán)境研究所支持。“方舟一號(hào)”攜帶了百余只果蠅和幾只蟑螂，預(yù)想通過研究太空環(huán)境對(duì)果蠅睡眠的影響，為解決宇航員睡眠障礙問題提供參考。

　　張馨心，北京市八一學(xué)校高二學(xué)生，是設(shè)計(jì)者之一，去年暑假加入了團(tuán)隊(duì)，她所在的小組需要自主設(shè)計(jì)一個(gè)研究果蠅生命節(jié)律的實(shí)驗(yàn)方案。他們查閱資料得知，果蠅5分鐘保持不動(dòng)就是進(jìn)入了睡眠狀態(tài)，但想到太空艙會(huì)不斷運(yùn)動(dòng)，所以要確認(rèn)果蠅睡覺時(shí)能否抓在試管壁上保持靜止，于是找來小風(fēng)扇對(duì)著果蠅吹，證明它們睡眠時(shí)具有“抓壁”能力。

　　“太空生存環(huán)境惡劣，很多宇航員出現(xiàn)睡眠障礙問題。為了解空間環(huán)境下的睡眠規(guī)律，我們決定先選取果蠅進(jìn)行動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。”參與項(xiàng)目的中科院城市環(huán)境研究所相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹。

　　據(jù)介紹，果蠅的一部分基因與人類同源，并且像人類一樣受晝夜節(jié)律和環(huán)境的影響。實(shí)驗(yàn)顯示，果蠅對(duì)太空環(huán)境的應(yīng)激做出積極的響應(yīng)，較小的體積能以最小化的資源需求生存。

　　今年寒假，張馨心所在的小組完成了實(shí)驗(yàn)艙的內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，需要繼續(xù)進(jìn)行編程，確保實(shí)驗(yàn)艙能自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，在無人操作的情況下，自我調(diào)整內(nèi)部溫度、濕度、氧氣和二氧化碳含量等。

　　張馨心自學(xué)了C++課程，在“初升高”的暑假參加了學(xué)校的編程課程，寒假時(shí)又參加了北京市第三十五中學(xué)的編程冬令營(yíng)，但實(shí)驗(yàn)艙的編程對(duì)她來說難度仍然很高。寒假期間，張馨心連續(xù)三天不停寫程序，“有時(shí)候睡覺都在想編程”，張馨心說，數(shù)不清程序出了多少次錯(cuò)，只記得當(dāng)監(jiān)視器上出現(xiàn)第一個(gè)正確讀數(shù)時(shí)，她興奮得叫了出來。

　　在最終的“方舟一號(hào)”太空生物實(shí)驗(yàn)艙設(shè)計(jì)方案評(píng)選時(shí)，張馨心所在小組的設(shè)計(jì)方案獲得了第一名。

　　對(duì)張馨心而言，參與這次活動(dòng)最大的收獲不是最初預(yù)想的學(xué)習(xí)知識(shí)和技能，而在于開闊眼界，提升心理素質(zhì)，“通過活動(dòng)我獲得了很多機(jī)會(huì)，比如參與了航天專家的討論會(huì)議。”

　　參與項(xiàng)目期間，她偶爾會(huì)擔(dān)心做不好，萌生退意，父母都會(huì)鼓勵(lì)她，即使“方舟一號(hào)”的發(fā)射時(shí)間臨近期末，父母也支持她前往內(nèi)蒙古阿拉善見證實(shí)驗(yàn)艙發(fā)射升空。“很感激爸爸媽媽給了我勇氣。”

　　“這次實(shí)驗(yàn)略有遺憾。”本次項(xiàng)目指導(dǎo)老師、八一學(xué)校教師陶祥明介紹，由于使用的探空火箭升空速度快，到達(dá)70千米高空只用了200多秒，且因靶場(chǎng)空域問題火箭安排在下午發(fā)射，導(dǎo)致為夜間發(fā)射設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)溫度超過了“乘客”適宜的生存溫度。

　　得知結(jié)果，張馨心和她的小伙伴們表示不會(huì)輕易放棄。

　　“實(shí)驗(yàn)艙設(shè)備仍舊承受住了高溫、高真空、高震動(dòng)和高沖擊”。陶祥明表示，未來如有機(jī)會(huì)，學(xué)校還會(huì)組織學(xué)生參與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)艙。

　　“開展這些活動(dòng)，希望學(xué)生通過實(shí)踐體驗(yàn)，對(duì)于未來的專業(yè)或興趣發(fā)展有一個(gè)初步認(rèn)識(shí)，發(fā)現(xiàn)自己擅長(zhǎng)或不擅長(zhǎng)的領(lǐng)域。”陶祥明說。

　　據(jù)悉，“方舟一號(hào)”本計(jì)劃跟隨今年下半年發(fā)射的“八一02星”進(jìn)入太空，但因?qū)嶒?yàn)艙尺寸等問題無法實(shí)現(xiàn)，最終改為由探空火箭送至70千米的高空，先行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)艙的自主定位、返回式著陸搜救以及數(shù)據(jù)回傳功能。

　　目前“方舟一號(hào)”太空生物實(shí)驗(yàn)艙存放在中科院城環(huán)所物理環(huán)境研究組北京實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)艙回傳的艙內(nèi)物理環(huán)境、溫濕度、氧氣二氧化碳含量等數(shù)據(jù)，相關(guān)專家正在分析。