神舟一号发射：不可思议！神舟五号发射：载人航天的惊人突破！ ...6、7、8、9、10、11...神舟二十一号发射的时候：啊...又发射了。这是第几次了？这并不是因为公众对我国航天成就失去了热情。主要原因是我国载人航天技术越来越成熟，我国航天员频繁执行任务，所以大家对我国载人航天任务已经有些习惯了。现在神舟飞船每六个月发射一次已成为标准，这也进一步证明了我国航天技术的不断进步。考虑到多年来航空航天领域的进步，即使是我们科学传播者也感到有些困惑。关于神舟系列飞船，我主要讲的是适合科普的。这次我该说什么？突然，笔者看到了一些特殊的“宇航员”ts”并决定写下它们。 老鼠“宇航员”严格检查 来源：央视新闻频道 据透露，神舟飞船的本次发射任务也将是国内啮齿动物和哺乳动物首次在轨道上进行空间科学实验。据人民日报等媒体报道，经过60多天的艰苦训练，4名老鼠“航天员”从300名候选人中脱颖而出，乘坐神舟二十一号飞船前往太空，陪伴航天员完成相关实验。那么我们为什么要让动物去天堂呢？今天我们就来说说吧。将动物送入太空已经有几十年了。最初的动机更加实际：探索人类的道路。首先，我们思考我们是否可以生存（环绕地球），然后我们是否可以生存很长时间（星际探索），然后我们是否可以继续繁衍（星际旅行）。作为技术随着时代的进步，寻路的需要逐渐减少，人类中心主义和功利主义也越来越少。目前，动物宇航员主要用于研究地球本身的生命，以及进一步探索宇宙中的生命形式和进化过程，例如研究人类在太空中的生存、繁殖和长期健康。考虑到实验目的的不同，这是一个很大的贡献和牺牲。有许多动物被牺牲了。除了众所周知的狗、老鼠、猴子和黑猩猩外，还有线虫、缓步动物、苍蝇、蚕、蜘蛛、鱼、青蛙、火蜥蜴、壁虎、龟、鸡、猫和兔子等陆生和水生动物。现在我们来谈谈他们的故事。死了还是活了？就是这样。第一批冒险进入太空的动物是一群果蝇。 1947 年 2 月，他乘坐美国捕获的 V-2 火箭进入太空纳粹德国的国家。他们到达距地面109公里的高度（太空100多公里）并乘降落伞返回。他们都活了下来。此次发射的目的是对宇宙射线对人体的影响进行初步研究。果蝇只有四对染色体。由于它当时已经是基因研究的模式生物，因此被送入太空是完美的选择。 1949年6月，一只名叫阿尔伯特二世的猕猴也乘坐V-2火箭抵达太空，成为第一只在太空飞行的灵长类动物。他升到了137公里的高空，但在返程途中降落伞失灵，不幸身亡。在太空竞赛期间，美国非常忙碌。苏联也没有袖手旁观。 1951年至1956年，苏联进行了实验，将数十只流浪狗扔到岸上。最后，1957年11月，从莫斯科街头捕获的流浪狗莱卡，被人造卫星2号发射升空，成为第一个绕地球运行的动物宇航员（之前它绕地球运行的速度不够快）。这次出境旅行期间，为莱卡准备了安乐死餐，但莱卡因机舱温度控制故障和飞行几个小时后的压力而死亡。这成为随后有关动物航天伦理争论的一个重要案例。该航天器载着碎片绕地球 2,570 圈，然后返回进入大气层并燃烧。 莱卡，太空狗，是第一位环绕地球运行的宇航员。资料来源：wiki 1961 年 1 月，黑猩猩 Ham 回到美国，搭乘水星-红石 2 号进入太空，成为第一位人类宇航员。凭借他的人形天赋，他能够掌握很多指令。哈姆拉动与命令相对应的控制杆。如果拉得正确，机器人就会吃掉一根香蕉，但如果拉得不正确，它就会受到电击。机器人不仅在太空中幸存下来，而且成功地证明了它可以积极执行载人太空探索的基础任务。同年11月，另一只名叫伊诺斯的黑猩猩绕地球飞行了两次并安全返回。嗯，这也不安全。与哈姆有着相同的使命，但由于设备故障，即使正确拉桨也会触电。AC。尽管当人们把他拉出海时他几乎要疯了，但以诺斯仍然热情地完成了所有的指示。早在载人航天计划开始之前，中国就已经将动物送入太空。返回生物卫星于1990年10月发射，搭载了一群豚鼠和一些植物，八天后成功回收。但我们研究的不是生存问题（因为我们已经知道这不是问题），而是与太空环境有关的问题。然而，在中国载人航天史上t，从未使用实验动物来探索这条道路。我国载人航天事业虽然起步较晚，但具有直接接触新技术的优势。 2003年10月杨利伟乘坐神舟五号升空之前，神舟三号和四号上都运送了模拟人体，足以测量整个过程中飞船的环境和各种事件。 对于神舟三号模拟航天员的生活质量，太空环境和地面环境基本上有两个区别。这是微重力和高辐射。我们的骨密度和肌肉质量旨在抵抗重力。长期生活在微重力环境中会导致骨质疏松和肌肉萎缩。来自星际空间和太阳的射线构成更大的风险。该空间站在范艾伦带下运行，最大限度地减少了辐射水平，但宇航员面临的健康风险被认为比太空站更大普通公众。但其中的风险有多大？在太空生活后需要多长时间这些问题才会出现？如果我们去更遥远的地方，比如月球基地或火星，我们还需要动物宇航员来帮助研究生活质量问题。 1968年9月，苏联5号探测器环绕月球背面运行并返回地球。这次的船员包括两只四爪龟、一些苍蝇和一只黄色的沙尘。昆虫、一些植物、种子、细菌和其他生物体。 7天的行程大家都过得很好。尽管乌龟体重减轻了10%，但它仍然活跃，有食欲，其他方面都很健康。在这里你可以看到一些动物宇航员和真实任务之间的联系。在最初的生存测试阶段，所选动物易于训练、与人类相似或为兽医所熟悉，从而更容易识别伤害、外伤甚至死亡原因。这些长期生存测试需要人们具有极强的耐力和抵抗饥饿的能力。宇航员动物的选择取决于具体任务，不能随意选择。 1970 年 11 月，轨道青蛙奥特里斯号宇宙飞船带着两只牛蛙飞上了天空。该任务配备了旋转重力模拟系统，能够在重力和微重力之间来回切换，以研究长期微重力环境的影响。阿波罗 17 号于 1972 年 12 月发射，搭载了五个微型 cistratos，其头皮下植入了辐射监测器，用于研究宇宙射线的影响。国际空间站还设有一个水族馆，配有喂食系统、水循环系统和模拟白天和黑夜的LED灯。鱼被用来研究骨质疏松症和肌肉退化。在研究长期太空任务时，通常会将同一物种的对照组动物留在地面上。每个人都吃相同的食物并暴露在相同的光线和环境温度下以获得数据是最可靠的科学家。人类也参与此类研究。斯科特·凯利 (Scott Kelly) 于 2015 年至 2016 年住在空间站，而他的双胞胎兄弟马克·凯利 (Mark Kelly) 则作为对照组留在地球上。 Scott（左）和Mark Kelly 图片来源NASA 谱系继承问题 事实上，研究的一切都是生存问题，从当前的生存问题到长期的生存问题再到集体的生存问题。在太空中，宇宙射线对生殖细胞的危险是显而易见的，但微重力的影响则更为微妙。受精卵发育过程中能区分动物极和植物极吗？蛇蛋和鸟蛋与外界的气体交换是流体的。哺乳动物的受精卵能成功着床吗？一只新生袋鼠本能地抵抗重力，爬到袋子里。如果失去了上下的概念，我们会迷失方向吗？ ...1989年3月，32个鸡胚胎乘航天飞机进入太空（其中许多已孵化）发现研究微重力下的胚胎发育，作为科学和教育目的的学生实验。 1994年11月和1995年7月，两组怀孕的棕鼠分别乘坐亚特兰蒂斯号和发现号航天飞机进行了太空旅行。回国后，他们生下了体重正常的孩子，说明胎儿即使到了孕晚期也能正常发育。 2021年8月，日本山梨大学从怀孕小鼠体内提取了两细胞早期胚胎，并将其送往国际空间站进行四天的发育。 2023年10月发表的一份研究报告显示，这个胚胎在辐射后没有受到DNA损伤，在微重力下表现出正常的结构发育，并分化为两组：胎儿细胞和胎盘细胞。 空间站上生长的小鼠胚胎·来源：山梨大学 然而，目前还没有哺乳动物完成从受精到整个过程的记录太空分娩已经成为一种普遍现象，目前还不清楚新生儿在太空中生存是否会困难。最广泛意义上的宇宙生命 在我们的太空旅行中，人们体会到生命不可思议的顽强，而这种顽强有时是由意想不到的悲剧造成的。 2003年2月，哥伦比亚号航天飞机完成了STS-107任务，但不幸在返回时坠毁，造成7名宇航员死亡。在事故调查期间收集的碎片中，有一个加固的储藏室，里面的培养皿中意外地发现了数百条小线虫。这种生物的生命周期只有2-3周，所以从灾难发生之日起，它已经繁殖了4-5代。在 2007 年的 Photon-M3 任务中，欧洲航天局实际上将几组缓步动物送入太空。第一组直接暴露在真空中，另外两组暴露在不同量的太阳辐射下。但当这些小家伙被重新改造后补水后，第一组直接恢复到完全健康，最后两组中的三组也成功复活。他的生命力惊人。 看起来很太空的缓步动物。资料来源：科学之眼。从这些顽强的小生物身上，天体生物学家意识到生命或生物物质可能有能力跨越浩瀚的太空从一个星球移动到另一个星球。动物宇航员结合对陨石、其他太阳系天体和系外行星的研究和探测，开辟了关于生命起源和进化的广泛想法。动物在太空探索中的科学价值仍然是不可替代的。我们希望这次任务顺利进行，为日本和世界各地的空间生命科学积累宝贵的数据。我们希望未来人类在太空探索的道路上越走越远。策划制作作者丨曲炯科普作者评述丨李​​​​​​徐大学副教授中国科学技术学会会员、中国生物化学与分子生物学学会规划与规划学会委员丨丁伟主编丨丁伟审稿人丨徐来张琳琳