要闻 前沿 天文 自然 生命 人文 健康 心理 人物 解惑 军事 探索
886803908198168589.jpg

就决定是你上天了,动物宇航员!

来源:新浪综合 2017-06-19     

  来源:科学大院微信公众号

  编者按:

  4月20日,我国第一艘太空货运飞船“天舟一号”发射升空,其除了要完成与天宫二号的交会对接以及推进剂补加试验外,近日它将撤离天宫二号,独立飞行三个月,期间开展若干项生物实验。

  本次天舟一号所携带的生物样本主要为生物细胞,然而在人类航天史上,我们也曾送许许多多的动物航天员上过太空,它们为人类航天事业做出了不可磨灭的贡献。

  航天员培训哪家强?从下图可以看到,说到航天员的数量,美国一枝独秀,俄罗斯底蕴犹在,而我国航天事业正在蓬勃发展。

  

  各国航天员人数

  自1961年前苏联航天员加加林进行太空行走以来,全世界有超过500名人类航天员曾经“上过天”。不过,还有一类航天员,它们的数量要更加庞大。例如1998年美国“哥伦比亚”号航天飞机第25次飞行,除了7名人类航天员,还有超过2000名“特殊”的宇航员同行——1500多只蟋蟀、223条箭鱼、170只实验鼠和135只蜗牛。

  时至今日,人类航天活动如此频繁,动物上太空,已经很难引起轰动效应。然而,细数航天技术发展的历史,可以发现人类能走出地球,与动物航天员们的铺垫和牺牲是分不开的。

  几十年来,一批批动物被送上太空,要么代替人类进行危险的旅程,要么被当成实验对象。这里就盘点一些较为著名的动物航天员。

  执着于猴子的美国人

  美国是最早开始太空动物试验的国家。1946年至1947年,美国在白沙试验场先后发射了8枚火箭带着植物种子、细菌芽孢和果蝇等生物上天,这应该是最初的太空宇航员实验。

  早期火箭发射的高度还都比较低,大部分的动物都还算不上“动物航天员”。外太空的起点通常被认为是距离地面100千米高的空中,被称为“卡门线”(Kármán line)。只有飞到卡门线高度以上,才认为是真正进入外太空。

  1947年美国用V-2火箭送一只果蝇到109千米高空;1948年美国将一只编号为阿尔伯特一号(Albert I)的猴子送到62千米高空,但不幸的是,它在降落时摔死了;1951年,美国送到天上的11只小鼠生还,但同行的猴子降落后2小时依然死亡;直到1952年,2只猴子才实现上天之后的成功回收。

  

  狭小火箭中的动物

  美国人执着于猴子,是因为猴子的生理结构与人类相似。猴子往往是麻醉后上天的。最早上天的猴子是刚才提到的1948年的阿尔伯特一号(Albert I),但它所乘坐的火箭没有飞到卡门线高度(100千米)。真正意义上的第一只太空猴是它之后的阿尔伯特二号(Albert II),1949年它乘坐的火箭飞到了134千米高。阿尔伯特二号同样因为降落失败死去。

  

  第一只进入外太空的太空猴:阿尔伯特二号

  钟情于狗的前苏联

  前苏联从一开始就钟情于狗,因为他们认为狗能更长时间忍耐恶劣的发射环境。

  

  航天狗莱伊卡

  1949年到1958年,前苏联曾把42只狗发射升空。

  1957年11月3日,第一个到达地球轨道、真正的动物宇航员诞生了——前苏联发射了人造地球卫星2号围绕地球飞行,卫星近地点约211千米高,远地点约1659千米高。卫星上搭乘了一只名叫莱伊卡(Laika)的小狗。它是第一只到达地球轨道高度的动物,可惜由于缺乏空气和水仅存活了2天。

  平安返回安度余生的黑猩猩

  第一只进入外太空的黑猩猩则叫做哈姆(Ham)。

  

  航天猩猩哈姆

  1961年1月,哈姆作为宇宙飞船“水星号”的唯一乘客进入253千米高的外太空,成为第一个到达外太空的类人动物。

  它的任务相当重大——当看到仪表盘闪现蓝光时,扳动拉杆引导降落。在地面上是通过香蕉和电击来训练哈姆学习这项操作的。哈姆成功完成了任务,太空舱坠入大西洋,营救人员打捞起太空舱,给出舱的哈姆一个苹果和半个桔子作为奖励。

  哈姆在这次太空之旅中毫发未损,后被送到美国华盛顿国家动物园生活了17年,最终在北卡罗来纳州动物园去世,享年25岁。

  进入太空的喵星人

  1963年法国发射Veronique AG1火箭将一只来自巴黎的、名为Félicette的黑白色母猫送到了156千米的太空中。

  

  带有Félicette爪印的照片和它航天生还的报纸新闻报道

  这是一次非轨道飞行,持续约15分钟。它是世界上第一只也是唯一一只进入过太空的猫。最终它成功生还。

  水熊,生命力顽强的宝宝

  后来,太空中进行了越来越多的动物实验。在一些实验中,蟋蟀能够生出小蟋蟀,初生的老鼠能学会爬行,而水熊竟然能够在真空和太阳辐射双重严酷条件下存活!

  

  水熊被证明能够在真空和太阳辐射双重严酷条件下存活

  水熊不是“熊”,也称为水熊虫(Water Bear),是对缓步动物门(Tardigrata)生物的俗称,有记录的约有900余种,其中许多种是世界性分布的。水熊体型极小,最小只有50微米,而最大的则有1.4毫米,必须用显微镜才能看清,其身体表层覆盖着一层水膜,用于避免身体干燥,同时可呼吸水膜中的氧气。

  在太空实验中,水熊在太空环境中都生活得很好,和在地面上没有多大区别。但是遭受太空环境和太阳辐射双重考验后的样本,被放回水中只有10%存活了下来,并且,所有的幼虫都没有孵化出来。尽管如此,这也是人类迄今为止发现的第一种在双重暴露下仍然有样本存活的动物。

  遭遇抗议的哥伦比亚号动物实验

  前边说到的“哥伦比亚”号航天飞机,其货舱中放置了一个神经实验室用于生物实验。如较著名的第25次飞行(受到了动物保护组织的抗议),7名航天员进行26项(11项以人类航天员为实验对象,15项以动物为研究对象)以研究大脑和神经系统为主的生物学实验,旨在发现地球上特有的疾病,如失眠、血压异常及晕车船症等常见病的新疗法。

  一些和动物有关的实验包括了如摘除实验鼠大脑观察大脑在失重下的变化、解剖怀孕母鼠观察胎儿发育、观察幼鼠学会在失重条件下爬行等。

  哥伦比亚号航天飞机在2003年最后一次飞行时,还携带了蚕、蜘蛛、蜜蜂、蚂蚁和鱼等动物,最后遗憾失事,其残骸中依然发现了活着的线虫。

  我国的太空动物实验

  2008年两只蜘蛛随“奋进”号航天飞机进入太空,并在失重环境中编制了蜘蛛网。

  

  太空蜘蛛编织的蛛网

  2014年俄罗斯发射了一颗名为Foton-M4的科学实验卫星,携带了五只壁虎观察其在太空中如何交配,遗憾的是返航后发现壁虎全部死亡。

  

  壁虎太空交配实验

  动物航天员可以说是一个国家新兴航天事业的指向标和先行者。我国的航天事业起步于上世纪五六十年代,其空间科学探测的第一步,也是从动物试验开始的。

  1964年7月19日,一群大白鼠随着我国发射的第一枚生物火箭“T-7AS1”进入了太空。之后,有两只小狗参加了上天试飞实验,一只叫“小豹”,一只叫“珊珊”。1966年7月15日“小豹”乘坐的“T-7AS2”火箭从安徽省广德火箭发射基地发射,1966年7月28日 “珊珊”也乘坐“T-7AS2”火箭在这里上天,两次试验两只小狗宇航员均安全返回。

  反观伊朗也试图用动物航天试验打开宇宙的大门,并在2013年宣称将猴子航天员用火箭送到了距地120千米的太空中并回收,不过之后被广泛质疑真实性——根据照片,上天前后的猴子被认为不是同一只。

  

  伊朗宣称的航天猴上天前后相貌有些不同

  动物航天员们曾在航天史上有着光辉的过去,将来也会长期服务于人类航天事业。上天大概不是它们的本愿也不是它们的幸福,但让我们尊重和缅怀它们。