中國大陸自主研製科學實驗 首次「飛向」國際空間站

6月3日,在美國佛羅里達州卡納維拉爾角的甘迺迪航天中心,「獵鷹9」火箭準備發射。

美國太空探索技術公司「獵鷹9」火箭又一次騰空而起,於美國東部時間3日下午5時07分(北京時間4日上午5時07分),從佛羅里達州卡納維拉爾角39A發射台再次將「龍」飛船送往國際空間站。

根據新華網報導,不同以往,此次前往國際空間站的各類「乘客」中,有一位遠道而來的中國大陸「客人」:北京理工大學教授鄧玉林科研團隊研發的空間環境基因實驗專案,將成為第一個完全由中國大陸科學家自主設計、研發和製造的科學搭載,首次「到訪」國際空間站,並將由美國宇航員在空間環境進行兩次實驗。

目送搭載中國大陸實驗的火箭穿越雲層,消失雲端,專案團隊的青年師生們神情嚴肅。一二級火箭成功分離、飛船順利入軌……伴隨發射成功的消息,中美科研人員歡呼起來。美國合作方納諾拉克斯公司的高級管理人員甚至興奮地在草地上跳起了自創的火箭發射舞。

專案負責人鄧玉林教授更是像孩子般笑得合不攏嘴。「儘管看過那麼多次搭載發射,但此刻仍然除了激動就是激動。歷經各種困難,小心翼翼,如履薄冰,(我們的科學載荷)終於在今天隨著「獵鷹9」一飛衝天,成功飛向國際空間站。」他對記者說。

的確,這並非一次「說走就走的旅行」。

受阻於美國國會首次於2011年通過的「沃爾夫條款」,美中兩國之間任何與美國航天局有關或由白宮科技政策辦公室協調的科研合作均遭到限制,其涉及範圍廣泛,界限模糊,即使中美民間科學專案合作有時也會受到影響。

在這一背景下,此次中國大陸自主研製的實驗專案,通過商業合作模式前往國際空間站,頗受關注。美國太空網評論說,這一合作或將融化中美太空合作的「堅冰」。美國多個太空政策專家則認為,這開拓了一種全新商業合作模式,將可能成為中美兩國未來聯合開展工作的重要一步。

看到手持中美兩國國旗的中國大陸科研團隊,不時有當地民眾前來詢問。得知詳情後,前來觀看發射的荷蘭人亞歷克斯.魯塞爾對記者說,國際空間站迄今沒有中國大陸宇航員,此前尚沒有中國大陸自主研製設計的科研專案,「這太遺憾了,簡直讓人匪夷所思,不過,總有開始,今天就是」。

事實上,從2011年初具實驗設想,到選擇合作方,2014年提出相關合作意向,到2015年通過各項審查,獲得美國航天局批准,與負責運營國際空間站科學研究平台的納諾拉克斯公司簽署協定,直至載荷於5月31日清晨通過最終測試和安全性評估,被順利交付美國航天局,並最終於6月3日搭乘「獵鷹9」升空……用鄧玉林的話說,這「其間經歷數次推遲,過程中有太多障礙和困難」。

據介紹,此次科學載荷包括名為「空間環境下在PCR反應中DNA錯配規律研究的科學載荷」的實驗,其搭載體積為4個U(400x100x100mm),重量3.5公斤。與之相伴的,還有一面北京理工大學校旗。

別小看這個占地不大的科學載荷。在中國大陸科技部重大科學儀器開發專項和國防科工局民用航天專項支援下,鄧玉林教授團隊研製的系列空間生命科學研究,曾在2011年「神舟八號」搭載、2016年「長征七號」首飛搭載,以及2017年「天舟一號」搭載中,先後實現「太空之旅」。

此次火箭發射前,記者曾在甘迺迪航天中心的聯合生命科學實驗室內看到,北理工教師、學生正在一條寫有「凝神聚力,確保成功」的紅色橫幅下連日奮戰,進行配液、加樣、封膠、測試等多項工作。

專案團隊人員向記者展示了用於地面對比的「綠色盒子」。其設計極為精巧,實驗板上共有6個晶片,每個晶片內有5個通道,每個通道內有一到三種不同的基因。同樣的,前往國際空間站的科學搭載共有兩組,搭載將對20個基因在空間輻射及微重力環境下,在軌開展抗體編碼基因的突變規律研究。「能在體積如此嚴苛的載荷條件下,實現20種基因的突變規律研究,這一技術在國際上也是領先的。」鄧玉林說。

與此前搭載不同,此次空間實驗不僅具有理論上的創新,在技術上也做出了多種新的探索。據介紹,本次載荷從關注太空人生命健康切入,採用微型微流控PCR儀,對抗體DNA片段進行在軌飛行狀態下的基因擴增,來類比人類生命的延續與發展。在空間飛行結束後,實驗團隊將分析基因突變規律,進而探討空間輻射及微重力環境下的基因誘變機理。

先進的技術水平,中國大陸科學家、青年教師和學生的專業科研精神,得到國際同行的認可和尊重。美國佛羅里達航空局商業發展部負責人托尼.甘農讚嘆說:「中國大陸科研人員已經證明,他們是真正的科學家。科學探索是全人類的事業,我們必須打開大門,歡迎更多來自中國大陸的科研院校將他們的科學實驗從這裡送往國際空間站。」


卡納維拉爾角悶熱的初夏傍晚,強烈火光炸開雲層。