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德国微型生态系统太空实验:科学发现与挑战

2013-06-25 14:18 德国航空航天中心 bioguider.com 阅读 0
核心摘要: 德国科学家设计的微型生态系统“Omegahab”在太空实验中展示了再生式生命保障系统的潜力,同时揭示了其在极端条件下的脆弱性。实验结果为未来太空任务提供了重要的科学数据与技术启示。

2023年5月19日,俄罗斯专用于太空生物实验的BION-M1无人返回舱按计划结束了为期30天的太空之旅,成功降落在南俄罗斯的一片葵花地里。此次任务中,德国航空航天中心实施了一项名为“Omegahab”的微型生态系统实验项目,该系统随返回舱一同返回地球。实验结果令科学家既欣喜又遗憾:欣喜的是,这是迄今为止动物在更高太空轨道上独立存活时间最长的一次实验;遗憾的是,在575公里的高空中,实验中的部分生物未能存活。

该微型生态系统由德国植物学家和动物学家共同设计,尺寸仅相当于一个饮料箱,内部隔成两个空间,包含单细胞藻类眼虫、水生植物金鱼藻、尼罗罗非鱼幼体、墨西哥淡水端足类虾(Hyalella azteca)以及喇叭形蜗牛等。实验旨在模拟失重条件下的再生式生命保障系统:藻类通过光合作用为鱼、虾和蜗牛提供氧气,而动物释放的二氧化碳则被植物吸收用于光合作用,从而形成一个封闭式的生命循环系统。

实验初期的10天内,系统运行良好,所有生物均处于正常状态。然而,由于照明系统在第10天后出现故障,水族箱内失去了光照,导致藻类无法继续光合作用,氧气供应中断,动物逐渐死亡。令人意外的是,动物的死亡反而促进了藻类的繁殖。藻类从光能自养转变为异养模式,开始依赖死去动物释放的养分生存。这一现象为科学家提供了重要的研究数据和启示。

实验结束后,太空舱着陆,俄罗斯科学院专门设立了现场帐篷,以便德国科研人员迅速提取样品并进行进一步分析。此外,实验还获得了大量视频数据,为后续研究提供了宝贵的资料。

此次实验不仅展示了微型生态系统在太空环境中的潜力,同时也揭示了其在极端条件下的脆弱性。未来的研究将进一步优化生命保障系统,为长期太空任务提供更可靠的技术支持。

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