给未来科学家的三堂课( 二 )


空间站有许多地面所不具备的实验条件 。 举例来说 , 太空中一个重要物理特征是失重 , 失重具体会对细胞和组织器官层面的生物产生什么影响呢?
这是来自挪威科技大学医学和健康科学院的翠西亚·拉鲁斯迫切想要了解的问题 , 她的项目"太空中的肿瘤"有望在2025年左右入驻中国空间站 。 研究人员准备把来自同一个人的健康组织和癌症组织的三维干细胞器官送入太空 , 看看细胞的DNA如何受到失重和宇宙辐射的影响 , 甚至其中是不是可以找到新疗法的契机 。 和以前太空中的类似研究只用到了简单二维细胞不同 , 这个实验所使用的器官模型更接近于自然形态 , 具有被模仿器官的特征 。
给未来科学家的三堂课
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太空探索 , 是属于全人类的事业
今年7月《自然》杂志透露 , 中国载人航天工程办公室(CMSA)已经初步批准了1000多项实验 , 其中部分是联合国外层空间事务办公室(UNOOSA)推荐的 , 即将投入运转的中国空间站面向全世界各国开放 , 正如戚发轫院士在一个采访中所说 , “应该创造条件 , 为整个世界人类服务” 。
给未来科学家的三堂课】从嫦娥探月到月球科研站
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探测月球关系着人类未来
犹记得十多年前 , 中国刚刚进入月球探测工程的启动阶段 , 我们经常可以看到当时已年近古稀的欧阳自远老人 , 奔波于各个会场 , 向对此提出质疑的听众解释 , 为什么要花大笔钱去月球上铲回一把土 。 其实 , 这笔钱比起很多地面工程并不算多 , 只是它的用途似乎过于遥不可及 。
“绕、落、回” , 中国航天人把探月任务分成了谨慎的三步 。 2007年嫦娥一号实现了一期“绕”的目标;2013年嫦娥三号成功着陆月球虹湾以东地区 , 实现了二期“落”的目标 , 突破并掌握了地外天体软着陆技术 , 在此基础上 , 2018年嫦娥四号完成了人类探测器首次着陆月球背面的壮举;2020年嫦娥五号着陆月球风暴洋北部吕姆克山附近 , 采得1731克月壤样品后返地 , 从而实现了三期“回”的目标 。
不到两千克天外来土 , 历史意义不同凡响 , 这是人类44年来又一次重新去到月球带回了新的月球样本 , 也是中国完成的第一次外星天体取样任务 。
四十多年前 , 欧阳自远作为一名研究地质化学的科学家 , 和同行们得到了当时美国总统卡特的安全事务顾问赠送给中国领导人的月壤中的一半 。 他们凭借着这0.5克研究材料 , 一共发表了14篇论文 , 就在那时 , 欧阳自远萌生了我们也要去月球的想法 。 1958年到1993年 , 他用了35年做月球探测的前期准备 , 接着又用了10年论证可行性与必要性 。
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月岩携带着许多我们想要知道的秘密
从纯粹科学角度来讲 , 探索月球 , 对于了解地球早期历史至关重要 。 一种理论认为 , 46亿年前 , 地球诞生于太阳系尘埃之中 , 在第一个十亿年间与名叫忒伊亚的行星相撞 , 撞击出来的碎片通过不断融合最终成为月球 。 这之后地球发生着天翻地覆的巨变 , 有了海洋、独特的大气、数不清的生物 , 及至今日 , 最初面目已不可辨 , 而我们寄望于冷寂月球尚保留着可供追溯的远古史料 。
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月球上有着让我们羡慕的核燃料储量
而从实用角度来讲 , 月球作为最靠近地球的天体 , 是我们飞往深空的前哨 。 探明上面的可用资源、开发利用途径非常有必要 。 月球有着大量地球所没有的理想核聚变燃料氦-3 , 而月球岩石的组成和地球基本接近 , 含有硅、铝、铁和镁等元素的氧化物为主的矿物 。 如果想要把月球更好利用起来 , 依靠飞船往返显然不现实 , 最有效的 , 就是建立月球科考站 。