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身負重任的小動物
1951年9月的一天,美國“空蜂”號火箭按捺不住焦急的心情倚立在發射架上,似乎又有些興奮地等待著什麼“客人”的來臨。它悄悄地四處觀望,驀地,驚訝地看到,科技人員牽著一隻機靈的猴子、抱著裝有11隻小鼠的籠匣,朝它走來。難道讓我載送的“貴客”就是這些小東西嗎?
猴子和小鼠依照設計要求分別被安置載艙內特製的“座位”上,它們活潑而疑惑地東張西望,猜測不出自己要進行什麼樣的旅行,因為它們感到這裏的氣氛有些異常。正當它們悄聲竊語之時,“空蜂”號火箭按時點火踏上征程。火箭升入高空71qianmihou,anyudingdechengxuchenggongdehuishou,xiaoshuhehouzianranguilai,mengmengdongdongdiyouhezhurenjianmianle。henkexi,xiaohouzibuzhishoudaoleshenmejingxiahaishifashengleshenmefanying,zhelulianggexiaoshihoujiuyongyuanbishangleyanjing。
這是人類將地球生物載往太空的一次考察、試驗。這種搭載小動物等用於生物學研究的火箭叫生物火箭。
生物火箭的任務是將試驗生物送到高空,研究試驗生物在火箭密封艙內對飛行的適應性和對飛行綜合因素作用的承受能力,研究超重、失重、高空彈射、yuzhoufushedengyinsuduishengwujitizhuyaoshenglijinengdeyingxiang,yijianyanhejiandingkexuejiamenduishengwuzaitaikonghuodongshideanquanhejiankangdengzhuduowentidetuicehejiashe,congerweikongjianshengwuxueyanjiuhezairenhangtiandeshenghuocangjishengmingbaozhangtixitigonggengweikekao、有效的設計依據。生物火箭的關鍵是密封生物艙,保證生物艙內有適宜於生物生存的良好環境條件。艙內壓強為1個大氣壓,溫度為15℃~25℃,艙內氧氣濃度、二氧化碳濃度、相對溫度接近地麵大氣的水平。
在第二次世界大戰後,科學家就開始了空間生物學試驗。1946~1949年,美國先後發射了8次生物火箭,裏麵裝有植物種子、細菌芽胚和果蠅等生物。1951年6月,前蘇聯把兩隻小狗發射到110千米高空,並且安全返回地麵。從1949年到1958年,前蘇聯一共將42隻狗發射升空進行試驗。1959年7月,又將兩隻狗和一隻兔子發射到160千米以上的高空,發射重量為2000克,創造了發射重量最高的記錄。所有這些小動物在發射到高空後,都對它們的脈搏、呼吸、動dong脈mai壓ya等deng進jin行xing記ji錄lu,還hai要yao做zuo心xin電dian圖tu,拍pai下xia它ta們men的de活huo動dong,以yi觀guan察cha生sheng物wu體ti在zai失shi重zhong條tiao件jian下xia的de生sheng理li機ji能neng和he行xing為wei反fan應ying有you哪na些xie異yi常chang因yin素su變bian化hua。麵mian對dui這zhe些xie小xiao動dong物wu的de步bu步bu“高升”而又安全歸來,科學家感慨地說:人類的航天活動在生物學、生理學上存在大量問題,用動物做試驗可以避開人固有的主觀感覺,可以有效地幫助人類解決太空生物學和醫學方麵麵臨的許多問題。
小動物身負重任,為人類天宇之旅所進行的先行探測功不可沒。
中國首批“登天客”
1964年7月19日,安徽廣德縣某地,豔陽高照,青山披彩。做了幾千年飛天夢的炎黃子孫,今天,為開辟登天路,向茫茫天宇發起了新的挑戰。
中國第一枚生物試驗火箭英姿颯爽地矗立在52米高的發射架上。這枚火箭總長10.81米,起飛總重量為1165千克。隨火箭升空的是四隻大白鼠、四隻小白鼠和12支生物試管。試管內分別裝有果蠅、須酶及其他生物製品。8隻白鼠在陌生而神秘的生物艙裏,捋須撓耳,相互探問:要把我們送往何方呀?
huojianhuxiaoshengteng,cirulantian,jianjiandituolirendeshixian。bujiu,yidingjiangluosanzhuaizhehuishoucangpiaopiaoyaoyaoxuxujianghuidimian。dangkejirenyuancongmifengdeshengwucangzhongquchu8隻白鼠時,它們仍然是一副迷惘困惑的神色:怎麼這麼快又和他們見麵了,難道還沒有出發嗎?它們哪裏知道,在這不足一小時的時間裏,它們飛上了70千米的高空,完成了一次神奇的旅行,從而榮幸地成為泱泱華夏第一批乘上火箭的“登天客”。erhou,youyongdabaishuzuoleliangcifeikongshiyan,yikaofanhuijiushengzhuangzhi,dabaishuquanbuhuozhehuidaodimian,yaokongyusheyingdengshujuhuoquxitonggongzuowanquanzhengchang,paisheledabaishucongchaozhongguodudaoshizhongzhuangtaidetupian。zaiyongdabaishudengjinxinggaokongshiyanqudeyixieshijianjingyanhou,weijinyibukuodayanjiuxiangmu,woguozai1966年7月,又用狗進行了飛行試驗。第一個擔此重任的是條雄狗,它的愛稱叫“小豹”。這枚生物火箭的箭頭部分是由箭頭、生物艙和回收艙組成的。裏麵裝有記錄“小豹”在飛行過程中的心電、血壓、呼吸和體溫4大生理指標的磁記錄器;裝有“小豹”在飛行中姿態的攝影係統;生物保障係統中有自動供氧和自動調節二氧化碳濃度的裝置。安放小狗的托盤前部設有條件反射裝置,為使它“方便”,狗尾部還安有屎、尿收容器。
7月15日清晨,攜帶“小豹”的生物火箭在震徹山穀的轟鳴中直衝雲際,地麵的各種跟蹤設備不斷接收到火箭上傳回的各種信息,數據表明,火箭飛行正常。
兩架空軍直升飛機早就接到命令,在回收區上空盤旋搜索,迎候“小豹”凱旋。飛機很快發現了目標,攝影機拍下了生物箭頭乘著白色降落傘飄然而下的鏡頭。生物箭頭以小於每秒10米的速度安全著陸。當科技人員小心翼翼啟開生物艙的艙蓋時,一眼看到“小豹”安然無恙地趴在托盤上,目光炯炯有神。取出托盤,鬆去“小豹”的飛行安全帶,愛撫地把它抱在懷裏。“小豹”歡快地搖晃著尾巴,似乎在向主人們娓娓述說這次遨遊的美妙經曆。
中(zhong)國(guo)生(sheng)物(wu)火(huo)箭(jian)所(suo)進(jin)行(xing)的(de)多(duo)次(ci)高(gao)空(kong)飛(fei)行(xing)試(shi)驗(yan),為(wei)高(gao)空(kong)生(sheng)物(wu)學(xue)研(yan)究(jiu)和(he)生(sheng)物(wu)保(bao)障(zhang)工(gong)程(cheng)積(ji)累(lei)了(le)寶(bao)貴(gui)的(de)經(jing)驗(yan),為(wei)人(ren)類(lei)挑(tiao)戰(zhan)太(tai)空(kong)獲(huo)取(qu)了(le)大(da)量(liang)的(de)第(di)一(yi)手(shou)資(zi)料(liao),為(wei)炎(yan)黃(huang)子(zi)孫(sun)飛(fei)往(wang)太(tai)空(kong)做(zuo)了(le)可(ke)貴(gui)的(de)探(tan)索(suo)和(he)基(ji)礎(chu)準(zhun)備(bei)工(gong)作(zuo)。
飛入太空的“名犬”
科學家們使用生物火箭所進行的一係列生物學、醫學等方麵的研究活動,對人類安全地進入太空,已經做了大量的、卓有成效的“火力偵察”。但是,人類在太空可能遇到的許許多多的麻煩事,還需要更嚴謹、更實質、更有效的手段來探索、試驗,以保證人類飛天活動萬無一失。於是,生物衛星應運而生,肩負起比生物火箭更艱巨的任務。
生物衛星就是用於生物學研究的人造地球衛星,它相當於一個空間生物實驗室,可研究失重、超重和其他各種飛行環境對生物生長、發育、代謝、yichuandengfangmiandeyingxianghefanghucuoshi,jieshizaidimiantiaojianxiafaxianbuledeshengwuxuewenti,shiyanjiukongjianshengmingkexuedezhongyaogongju。shengwuweixingyibanyoufuwucanghefanhuicangliangbufenzucheng。fuwucangneiyoubaozhengweixingzhengchanggongzuodegezhongshebei。fanhuicangneizhuangyoushiyanshengwuheshengmingbaozhangtixi、記錄儀器、返fan回hui火huo箭jian等deng。按an照zhao一yi定ding的de指zhi令ling,服fu務wu艙cang與yu返fan回hui艙cang即ji可ke分fen離li,返fan回hui艙cang點dian火huo使shi返fan回hui艙cang返fan回hui地di球qiu,而er服fu務wu艙cang不bu返fan回hui。世shi界jie上shang第di一yi顆ke生sheng物wu衛wei星xing是shi前qian蘇su聯lian1957年11月3日發射的“人造地球衛星2號”。衛星上載有一條名叫“萊伊卡”的雌性獵狗,它是真正意義上由地球進入太空的第一隻動物,它在軌道上度過了極不平凡的6天6夜。縛在它身上的各種傳感儀器測出的關於脈搏、呼吸和血壓等指數,證實了科學家的推測,即失重本身沒有引起動物生理機能的危險變化。經過各種傳媒報道,“萊伊卡”一舉成為享譽全球的“名犬”。然而,令人感到遺憾的是,由於當時還沒有回收衛星的能力,人們隻能忍著心酸眼巴巴地讓挑戰太空為人類立下大功的“萊伊卡”,孤零零地葬身在清冷的太空世界。“萊伊卡”的太空之行是成功的,更加堅定了人們對載人航天定能實現的信心。
1960年8月,前蘇聯又將小狗“別爾卡”和“斯特雷卡”送入太空,與他倆結伴而行的還有老鼠和蒼蠅等生物。這時,科學家已經掌握了衛星回收的技術,兩隻小狗繞地球18圈,做了一番名副其實的太空旅行後,平平安安地返回了地球。
為進一步了解人在失重適應期所發生的變化,生物衛星還多次用猴子進行了實驗。1987年,前蘇聯用“宇宙-1987”號生物衛星,讓猴子“德雷姆”和“雅羅什”在太空瀟灑地完成了13晝夜的飛行。這兩隻猴子在飛行前一年多就進行了精心嚴密的訓練。要教會它倆像宇航員一樣呆在專門的容器內;要讓它倆學會使用攝取食物和飲料的專門工具;要按照專門的計劃程序完成一些規定的動作等。例如:當它倆麵前的儀表盤上出現不同信號時,要按下不同作用的鍵盤等等,使它倆能準確無誤地完成地麵上規定的計劃。這兩隻“孫悟空”沒有辜負科學家的苦心培訓,在飛行中顯示出它們很好地掌握了操作技能,完成了使命。
猩猩當了“宇航員”
從獲得的解剖生理數據來看,大猩猩更接近於人類。美國除對猴子等動物進行實驗外,還對大猩猩進行訓練,把它們發射到太空軌道。
美國科學家在為載人航天飛行做準備的時候,認為還需要試驗在失重和超重的情況下人的反應時間。
什(shen)麼(me)叫(jiao)反(fan)應(ying)時(shi)間(jian)?當(dang)你(ni)的(de)手(shou)觸(chu)摸(mo)到(dao)很(hen)冷(leng)或(huo)很(hen)熱(re)的(de)水(shui)時(shi),熱(re)或(huo)冷(leng)的(de)信(xin)號(hao)從(cong)手(shou)上(shang)的(de)神(shen)經(jing)會(hui)傳(chuan)到(dao)大(da)腦(nao),大(da)腦(nao)作(zuo)出(chu)判(pan)斷(duan),然(ran)後(hou)命(ming)令(ling)肌(ji)肉(rou)收(shou)縮(suo)把(ba)手(shou)抽(chou)回(hui)來(lai),這(zhe)個(ge)過(guo)程(cheng)所(suo)需(xu)要(yao)的(de)時(shi)間(jian),就(jiu)叫(jiao)反(fan)應(ying)時(shi)間(jian)。研(yan)究(jiu)結(jie)果(guo)表(biao)明(ming),人(ren)的(de)正(zheng)常(chang)反(fan)應(ying)時(shi)間(jian)大(da)約(yue)需(xu)要(yao)0.3秒鍾
什麼叫失重?什麼叫超重呢?
失shi重zhong是shi物wu體ti在zai空kong間jian環huan境jing裏li有you質zhi量liang而er不bu表biao現xian重zhong量liang的de一yi種zhong狀zhuang態tai,又you稱cheng零ling重zhong力li。當dang你ni坐zuo電dian梯ti時shi,在zai電dian梯ti突tu然ran迅xun速su下xia降jiang的de時shi候hou,你ni就jiu會hui體ti驗yan到dao失shi重zhong的de滋zi味wei了le。平ping常chang,身shen體ti上shang部bu分fen器qi官guan壓ya在zai下xia麵mian的de器qi官guan上shang,下xia麵mian的de器qi官guan支zhi撐cheng著zhe上shang麵mian器qi官guan的de壓ya力li。一yi旦dan這zhe些xie壓ya力li沒mei有you了le,就jiu處chu於yu零ling重zhong力li狀zhuang態tai,人ren就jiu有you一yi種zhong“失去了重量“的感覺。進入失重環境,就有所不適應並引起一些生理上的變化。
當航天飛機、宇yu宙zhou飛fei船chuan的de飛fei行xing加jia速su度du產chan生sheng的de慣guan性xing力li和he重zhong力li的de合he力li大da於yu重zhong力li時shi,宇yu航hang員yuan就jiu處chu於yu超chao重zhong的de狀zhuang態tai。比bi如ru,人ren在zai電dian梯ti裏li,電dian梯ti突tu然ran迅xun速su上shang升sheng的de時shi候hou,就jiu有you超chao重zhong感gan覺jiao。超chao重zhong過guo大da,會hui使shi人ren的de兩liang眼yan發fa黑hei,動dong彈dan不bu得de,甚shen至zhi失shi去qu知zhi覺jiao。這zhe是shi因yin為wei人ren體ti裏li的de血xue液ye不bu能neng正zheng常chang循xun環huan。換huan句ju話hua說shuo,超chao重zhong就jiu是shi物wu體ti沿yan遠yuan離li地di球qiu中zhong心xin的de方fang向xiang作zuo加jia速su運yun動dong時shi,重zhong量liang加jia大da的de現xian象xiang。
科(ke)學(xue)家(jia)教(jiao)會(hui)一(yi)些(xie)猩(xing)猩(xing)麵(mian)對(dui)熒(ying)光(guang)屏(ping),當(dang)各(ge)種(zhong)不(bu)同(tong)的(de)閃(shan)光(guang)信(xin)號(hao)出(chu)現(xian)時(shi),它(ta)就(jiu)要(yao)拉(la)動(dong)相(xiang)應(ying)的(de)手(shou)柄(bing)。有(you)的(de)猩(xing)猩(xing)學(xue)得(de)很(hen)精(jing),掌(zhang)握(wo)得(de)也(ye)較(jiao)準(zhun),一(yi)分(fen)鍾(zhong)內(nei)能(neng)拉(la)對(dui)100次,這就是說,不到一秒鍾就拉一次。1961年2月,一隻叫做哈姆的猩猩,登上了“水星”號(hao)飛(fei)船(chuan)進(jin)入(ru)空(kong)間(jian),環(huan)繞(rao)地(di)球(qiu)作(zuo)軌(gui)道(dao)飛(fei)行(xing)。哈(ha)姆(mu)在(zai)失(shi)重(zhong)和(he)超(chao)重(zhong)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia),依(yi)舊(jiu)按(an)照(zhao)閃(shan)現(xian)的(de)信(xin)號(hao)拉(la)動(dong)手(shou)柄(bing),它(ta)的(de)反(fan)應(ying)時(shi)間(jian)和(he)它(ta)在(zai)地(di)麵(mian)上(shang)的(de)記(ji)錄(lu),沒(mei)有(you)絲(si)毫(hao)差(cha)別(bie)。科(ke)學(xue)家(jia)由(you)此(ci)得(de)出(chu)結(jie)論(lun):失重和超重不會使反應時間顯著減慢。而後,又有一隻猩猩乘坐“水星”號飛船完成了3圈軌道飛行。
通過生物衛星搭載動物的多次實驗獲得的成果,使科學家能研究出有效、可靠的措施,排除空間因素對人體組織的不良效應,從而加速了人類直接飛往太空時代的到來。
立功的蝴蝶
蝴蝶,我們誰都見過,它翅膀闊大,顏色美麗,五彩繽紛,在花叢中翩翩起舞,千姿百態。
蝴蝶能反射陽光中的光波,形成五顏六色的色彩,展翅飛翔,絢麗多姿,所以人們又把蝴蝶比喻為會飛翔的“花朵”。蝴蝶為什麼能夠這般美化自己?原來它的羽翅上有許多排列整齊、細小的鱗片。鱗片不僅使它成為美麗會飛的“花朵”,erqienengshitamianshouyangguangdegaoreshanghai。kexuejiamenconghudiechipangshangdelinpianshoudaoleqidi,jianghudielinpianfanshedeyuanli,yongzailebangzhurenleifeitiandejishushang。
當人造衛星在軌道上運行時,在太陽直接照射、地球反射和地球輻射加熱的作用下,衛星表麵溫度可高達100℃以上。當衛星處於地球陰影區不被太陽照射、地球反射及加熱時,衛星表麵溫度可降低到零下100℃。在這種冷熱劇烈交替變化狀態下,衛星上的儀器、設備等不堪忍受,將無法正常工作。如何控製衛星體溫的這種異常變化呢?是蝴蝶的鱗片使航天科學家茅塞頓開 。
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為wei了le更geng好hao地di開kai發fa和he利li用yong空kong間jian,人ren們men將jiang會hui在zai空kong間jian長chang期qi地di工gong作zuo和he生sheng活huo,空kong間jian生sheng物wu實shi驗yan也ye將jiang向xiang新xin的de層ceng次ci新xin的de角jiao度du進jin展zhan。動dong物wu是shi人ren類lei進jin行xing長chang期qi空kong間jian活huo動dong的de好hao幫bang手shou,在zai某mou些xie方fang麵mian,它ta們men還hai要yao起qi到dao先xian行xing者zhe的de作zuo用yong。(王四輩)
本文編輯:李遷

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