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(jiū)中(zhōng)心(xīn),答(dá)案(àn)是(shì):1.8立(lì)方(fāng)米(mǐ)!

地(de)外(wài)极(jí)端(duān)环(huán)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(qiú)上(shàng)微(wēi)重(zhòng)力(lì)、亚(yà)磁(cí)场(chǎng)、强(qiáng)辐射、低温、低压等综合环境要素,好似一个“微型火星”。舱内可以开展地外极端环境下关于生命、医学、化学、物理、材料等多学科的研究项目,助力解决人(rén)类(lèi)空(kōng)间(jiān)探(tàn)索及健康发展的关键难题。
空间不大的模拟舱,来头可不小。它由中国科学院院士、宁波大学协同研究中心主任赵玉芬科研团队牵头,携手中国空间技术研究院共同研发,一经问世,就“黑科技”拉满:
凭借亚磁、强辐射、光照控制模块、微重力效应回旋机等配套设备,模拟舱可对舱内环境的微重力效应、亚磁环境、强辐射环境以及大气的温度、气压和气体成分进行精准控制,高度接近地外极端环境真实场景。
凭借模拟舱附近的控制设备,模拟舱可以自由调节舱内光照强弱、电磁场等要素,这也给这台装置更广泛的可操作性——除了火星环境,还可以自由模拟其他太空环境。

地外极端环境综合模拟舱舱内情况。 尹幸芷 摄
“这是全国乃至全球首台地外极端环境综合(hé)模(mó)拟(nǐ)舱(cāng),希(xī)望(wàng)大(dà)家能利用好这个装置,做出(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)同研究中心执行主任华跃进表示,“目前,月球和火星是空间探索最重要的领域之一。这一(yī)装(zhuāng)置(zhì)基(jī)本(běn)可(kě)以(yǐ)做(zuò)到(dào)对(duì)火(huǒ)星(xīng)、月(yuè)球(qiú)的(de)所(suǒ)有(yǒu)环(huán)境(jìng)条(tiáo)件(jiàn)进(jìn)行(xíng)全面(miàn)模(mó)拟(nǐ)。”
模(mó)拟(nǐ)舱(cāng)内(nèi)还(hái)配(pèi)备(bèi)了(le)生(shēng)物(wù)样(yàng)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。
“这一地外研究装置,让我看到了微生物遨游太空的希望。”作为当天的签约方之一,浙江大学教授吕镇梅获资助的研究项目是“地外极端环境多重抗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,让细胞能够在火星极端环境中存活。”
火星与地球毗邻,会不会在遥远的将来,成为人类的“第二故乡”?培养出适应火星环境的微生物后,它们会不会成为人类亲身踏足火星之前的“先行军”?
以上畅想,成了协同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。
华跃进认为,“与其说这是一场合作签约(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(tōng)过(guò)这(zhè)次(cì)签(qiān)约(yuē)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(wèi)促(cù)进(jìn)中(zhōng)国(guó)空(kōng)间(jiān)科(kē)学(xué)领(lǐng)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(mó)拟(nǐ)环(huán)境(jìng)中(zhōng)研(yán)究(jiū)生(shēng)命(mìng)起(qǐ)源(yuán)与(yǔ)进(jìn)化(huà)等(děng)科(kē)学(xué)难(nán)题(tí)。”华(huá)跃(yuè)进(jìn)说(shuō)。