[中国太空实验室上的乘客]中国第一个太空实验室

　　大家都对飞船什么时候上人感兴趣，其实神舟飞船的另一项任务是开展空间应用研究，里面有许多有趣的试验。 　　在神舟三号历时7天的自主飞行段，主要进行材料科学、生命科学实验，同时穿插进行部分光学遥感对地探测试验任务及地球环境探测和空间环境高层大气监测仪器的试验任务。飞船返回舱与轨道舱分离后，返回舱返回地面，轨道舱在留轨期间，主要进行中分辨率成像光谱仪、卷云探测仪和地球环境探测设备的光学遥感对地探测试验，并进行空间环境高层大气监测试验。装载在飞船上的有效载荷公用设备10项，共44件。
　　
　　对准大海、大气和大地的成像光谱仪
　　
　　艳丽的彩霞是阳光分解变幻的结果。然而，七色光仅仅是阳光中人们肉眼能分的部分――可见光。阳光直射的同时也以光波的形式表现自己。通过专用仪器，将阳光分解，按波长排列，如其光谱记录在一块白布上，可见光色带宽度不足半粒芝麻。白布其余部分都是肉眼无法看见的光谱，如，红外线、电视专用的微波、紫外线、X射线等等。通过对光信息的捕捉 和分析，就可以知道海洋是否被污染，小麦的收成怎么样。
　　随飞船上天的有效载荷之一的光学遥感对地探测仪，是一台中分辨率成像光谱仪，是20世纪80年代发展起来的新一代对地观测设备。目前只有美国在1999年送入太空一台。我国的这一台是由中科院上海技术物理研究所研制的。设计上采用了双面镜旋转扫描、双光学系统、棱镜分束直耦合、光栅分光等技术，与国际上同类设备相比，在质量、体积、功耗等方面，都有自己的特点和先进性。这台仪器被安装在飞船轨道舱的附加段上，在轨半年时间内将接受成像光谱技术、红外焦平面技术和机械制冷等方面的考核。它的主要对象被确定为大海、大气和大地。对海洋，以水色和水温探测为主，兼顾海冰和海岸带探测。海洋水色则又以叶绿素浓度、悬浮泥沙含量、污染物探测为重点，兼顾水深和浅水地形探测。大气则以水汽和气溶胶探测为主，兼顾卷云探测。大地则以大尺度土壤和植被分布等地表探测为主，兼顾大尺度地质构造、土壤沙化和土壤水分探测。
　　目前，这项实验通过仪器，科学家可以获得34个波段，仅比美国少2个。从长远目标看，科学家在以后的实验中将获得更多的波段，获取更多的信息，对国民经济作出更大的贡献。

　　
　　对准太阳和地球的环境监测仪
　　
　　科学家通过实验证明，保护地球不让太多的太阳紫外线辐射到地球表面的臭氧层已被破坏。而为了预测未来，则要从科学上建立一个地球系统定量模型，以具备描述发生于地球层圈的物理、化学、生物学耦合过程的能力。所以，对地球环境的监测变成了地球物理学家研究的热门课题。

　　在神舟三号上安装的三套探测设备的名字都是人们比较陌生的。一套被称为地球辐射收支仪，顾名思义，它的使命就是通过获得的数据，来分析地球接收了多少太阳光，又折射出去多少太阳光。另外两套是太阳紫外线光谱监视器和太阳常数监视器。三套仪器要完成的实验任务，就是通过定量监测太阳常数与太阳紫外线光谱绝对辐照度，定量监测地球对太阳短波辐射的反辐射和地气系统自身的长波热辐射，以及定量监测大气臭氧总浓度分布及垂直结构变化等，通过地面模拟和数据分析，对探测结果进行初步评估，争取使我国相应的探测手段达到与国际同类探测绝对精度可比对的水平，为有关研究工作进入世界先进行列提供机会。同时为政府治理国家提供重要的决策依据，使政府能根据实际情况，通过立法等形式，保护地球环境。
　　
　　瞄准空间制药的16种蛋白质
　　
　　这次在神舟三号上进行的空间生命科学实验，涉及两种空间生物技术，即空间蛋白质晶体生长和细胞培养。蛋白质晶体生长实验应用我国第二代空间蛋白质结晶装置，对16种蛋白质样品进行了实验。这些样品是从我国生物资源制备中得到的。其分子各具有特异的三维结构，使蛋白质在生物体内执行特殊生物功能或具有特殊的生理性能，其中一些蛋白质的精确结构知识还可用于高效率的药物设计。在飞船起飞前的8小时，充装结晶样品的实验装置细胞生物反应器被放进返回舱中，随飞船做天地往返之游，完成晶体生长过程。
　　为什么要让它们在空间完成结晶?主要是看中了空间微重力条件下没有重力影响这一实验环境。在这个环境里，可培养出质量优于地面的、能用X射线衍射方法进行大分子三维结构测定的单晶体，从而为开发新型高效药物开拓新的途径。
　　
　　一举两得的细胞培养
　　
　　神舟三号好比太空中的一张“产床”。这张“产床”的孕育者就是空间细胞生物反应器，它能够进入空间开展细胞培养。别小看这小小的空间生命科学实验，它影响着未来生物技术、医药卫生领域的发展。这次“神舟”一举飞天，通过细胞培养实验，能够产生两种主要抗体，可谓一举两得。
　　专家们还透露了个秘密：在神舟三号上所做的有关细胞的科学实验，还和治病有关呢。你听说过天花粉蛋白吗?它对艾滋病有一定疗效，还可以作为人工流产的药物。通过空间生命科学实验这个摇篮，能够产生抗天花粉蛋白抗体，这些抗体可用于天花粉蛋白的分离纯化，是有用的蛋白。
　　神舟三号上所做的空间生命科学实验，还能治性病。自70年代以来，衣原体类性病已逐年上升成发病率很高的性病，它也是家畜流产的重要病原体之一，还是发展中国家沙眼和致盲的重要病原体。通过这次进行的空间生命科学实验，能够产生抗衣原体类性病的抗体，这些抗体已成为临床上特异性诊断试剂，是很好的试验品。
　　产生这些治病抗体的摇篮――神舟三号上的空间细胞生物反应器，是由我国自行设计研制的、具有自主知识产权的高科技产品。
　　
　　游太空的乌鸡蛋
　　
　　3月20日，一批有限的搭载物品被装进神舟三号的返回舱中，在这批搭载物品中有一盒乌鸡蛋，在既安全又严密的包装下，随船遨游太空，成为我国宇航族中的新客人。这些乌鸡蛋的主人是中国科学院研究生院和中国农业大学，送这些鸡蛋到现场装载的研究生院陈玮老师告诉记者，这些蛋产于3月18日，它们属于江西省泰和县的武山凤这种品种。在空间，这些蛋将处于休眠状态，就像平常我们从商场买来的生鸡蛋一样。他们本来也研制了空间孵化装置，想在空间完成孵化，但受到搭载质量的限制，不能实现，只能让它们处于休眠状态，返回到地面后再进行孵化。
　　陈玮介绍说，他们的实验目的是研究空间环境对胚胎生长发育、遗传变异的影响及优选新品种。禽蛋胚胎的发育是离开母体的，不需要吃喝，是一类很好的空间实验材料，而乌骨鸡是我们国家的传统品种，纯合度高，经济价值高，所以选中了乌骨鸡蛋。选用禽蛋类的空间实验俄罗斯等国也曾做过，但实验目的不一样。令人遗憾的是，乌鸡蛋在北京产下后就被封装起来了，让你无法一识其庐山真面目了。不过，在其顺利返回地面后，经过21天的孵化，它们是会给你一个说法的。
　　
　　探测天外环境的大气探测器
　　
　　要载人航天，就要确保载人航天器和航天员的安全。而保障和支持系统中，空间环境预报和监测是十分重要的部分。
　　为了实时监测飞船轨道空间的环境参数，丰富空间环境预报中心的资料，在神舟三号飞船上安装了高层大气探测设备大气成分探测器、大气密度探测器和探测重粒子的固体径迹探测器。在飞船进行飞行试验期间，用来监视飞船轨道大气的变化，监测高能带电重粒子的成分和能谱，为空间环境预报和警报提供依据。
　　据了解，我国的空间环境预报中心在神舟一号发射时便已投入使用，通过收集并综合分析国内外卫星和地面观测数据，发布远期、中期、近期预报，预报飞船发射、运行期间的空间环境和可能出现的空间环境异常，提供有关太阳活动、空间辐射、地磁活动等参数和飞船运行轨道的大气参数，在出现危急情况时发布警报，为载人航天器提供安全保障。神舟三号上安装的这些新设备，无疑会给预报工作添上新的羽翼。★