在上世纪的五十年代,运载火箭技术已经发展得很成熟,完全可以实现将人们送上太空的目标,但更严峻的问题有待科学家们去解决比如,人类能否承受住发射和着陆时出现的过载?失重是否会对人类的身体产生影响?太空辐射是否会损坏航天员的健康?要知道在地面上我们受到地球磁场的保护,但是在飞船上这个磁场可就消失了。
还有,宇航服要制造成什么样,才能确保航天员的舒适和安全?如果航天员进行出舱活动,进入到外太空会怎样?当时的人们面临着诸多问题,诸多疑惑。而这其中最重要、最亟待探索和知晓的问题就是,也许人类身体特性决定我们根本无法实现星际航行?又或许,我们人类一旦离开赖以生存的地球就根本无法存活?
这些问题的答案等着我们去太空中寻找,在地球上我们永远也无法解答这些疑惑。于是,地球上的“首批居民”开始出发前往外太空寻找真相。豚鼠、老鼠、小鼠、鹌鹑、蝾螈、青蛙、蜗牛和一些鱼类搭乘着无人生物卫星挺进了太空,开启了太空探险旅程。
一、和平号空间站上出生的鹌鹑
很多人知道鸟类曾进入到太空,但是很少人知道都有哪些鸟类上过太空,更没有人知道首个在近地轨道空间站和平号上出生的高等生物是鹌鹑。
图为带上空间站的鹌鹑蛋
1990年在苏联的和平号空间站上发生了一件极具里程碑意义的事,在执行空间站任务过程中,航天员们成功完成了一项日本鹌鹑胚胎的生物实验。来自苏联医学生物学研究所的科学家研发了一个孵化器,并于1990年送上和平号空间站开展生物实验。在1992年,航天员再次利用该孵化器在飞行过程中开展了生物实验。
1990年3月22日航天员在和平号空间站上进行了首个鹌鹑蛋的实验,就在此次实验中,航天员在太空中首次利用孵化器孵化出了一只小鹌鹑,该事件一时间成为了全球性的爆炸性事件,可是谁也想不到航天员最初带鹌鹑蛋上太空只是为了补充营养。
图为刚被孵化出的小鹌鹑和蛋壳
最初选择携带鹌鹑蛋上天时,科研人员其实很矛盾,因为鹌鹑的重量比鸡轻得多,成年鹌鹑体重大约就在100克左右,但是它们所需得饲料却远远高出于鸡所需的饲料,这意味着飞船搭载其他的货物重量就必须控制得更小。但是鹌鹑蛋虽然小,却很美味,而且在营养方面远超出鸡蛋,而且鹌鹑蛋里还有粘液,可以用于增强免疫体统。
此外,鹌鹑也不会生病,鸟身体的体温大概在41℃,沙门氏菌是在38℃的温度下无法存活,在空间站无需关注鹌鹑的身体健康,更重要的是,鹌鹑的孵化时间更短,在航天员们将蛋放入孵化器后的17~12天,鹌鹑蛋就能孵化出小鹌鹑,这比孵小鸡快多了,鸡蛋孵出小鸡需要35~40天。
图为1990年3月22日进行的生物实验
1990年8月,联盟TM-10载人飞船搭载着斯特列卡洛夫和玛纳科夫两名苏联航天员升空,与他们同行的还有四只来自日本的成年鹌鹑,它们穿着特殊的塑料背心“宇航服”,被固定在飞船的特殊航天员“座椅”上,这些成年鹌鹑与“新生儿”不同,在失重环境下依旧表现得十分淡定,并且胃口很好,进食量很大,而且在结束实验返回地球后,这四只鹌鹑活了很长时间,还孕育了自己的后代 。
1993年2月,科研人员使用航天飞机将60枚鹌鹑蛋送到和平号空间上,随后航天员将其放如孵化器中,在整个孵化器内, 一天有两次温度和湿度的控制。
1999年,在执行EO-27任务时,三名航天员在轨进行了一项名为“鹌鹑SK-6”的实验(SK是斯洛伐克航天员的缩写)。在实验过程中要完成如下任务:在人工重力环境下研究雏鸟的行为;研究人工重力对后胚胎发展的影响;在飞行任务结束后对鹌鹑的身体状况进行检查。为此,科研人员还专门设计了0.3g~0.8g,质量为11.5kg的离心机,该实验最后取得圆满成功。
总而言之,在空间站出生的鹌鹑作为一个里程碑的小动物,在载人航天生物学方面为人类得出了极为重要的实验结论,发挥了重要作用。
二、无法进食,最终被安乐死
追溯起来,其实鸟类在太空飞行中的第一次实验是在1979年举行的。在苏联的航天器“宇宙-11299”上,科学家们安装了一个孵化器,该实验的目的是确定是否可以在无外界干扰的条件下生成雏鸟胚胎。经过实验表明,胚胎在太空环境下可以成功发育,因此科研人员得出结论:失重不会阻止生物的发育。
90年代俄罗斯和平号空间站里的鹌鹑在上天后失去了飞行的能力,它们极力控制平衡,可惜,这些小东西在太空中根本无法飞行,也无法吃到东西,因为鸟类在地面上是靠着重力下咽食物的,但是太空中没有重力,所以鹌鹑们也无法进食,为了不让它们活活饿死,研究人员只好在破壳的小鹌鹑们出生后三到四天时给它们实施安乐死。
由于太空飞行可能引起人体各生理系统的改变,加上一些具有潜在性危险的实验(如插管、埋电极、取样活体器官等)不能在人体上进行,因此科学家利用动物做实验。
迄今为止,先后进入太空,参与科学研究的实验动物包括猴、狗、兔、猫、鼠、鱼、蛇、鸡、海胆、蝾螈、水母、蛙、鹌鹑、蟋蟀、蜜蜂、家蝇等水生和陆生动物。通过测定太空失重环境下这些动物的各种生理行为,科学家深入研究人类航天员由地面到宇宙空间的适应性变化。
拿动物做实验,似乎成了人类在进行危险活动前的一个惯常做法,在把人类送入太空前,鸟类、昆虫和小型哺乳动物就成了人类的替代品。这些动物航天员所作的巨大贡献,不仅为人类探索浩瀚宇宙铺路,更是不断引领着人类开启载人航天的新纪元。
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