「神九」發射是2012年中國航天界的大事件,「上船」的旅客也成了關注焦點——它們中,不但有人類,還包括珍稀的蝴蝶。
這是中國首次攜帶活體蝴蝶(蛹和卵)升空。其中,包括全世界最美的蝴蝶之一——紅鋸蛺蝶、中國特有的絲帶鳳蝶,以及喜歡乘氣流旋轉的大帛斑蝶、人稱「蝶中皇后」的金斑喙鳳蝶……在本次歷時30天的宇宙旅途中,這萬裡挑一的數百個蛹和卵,將在空間站變成蝴蝶。
進入太空的動物,命運大多是「被研究」。而此次中國蝴蝶的主要使命,則是對中國青少年進行航天科普教育。它們將用自己短暫卻絢爛的生命旅程,向孩子們揭示生命的美麗,以及宇宙的神奇。
在人類短暫的航天史上,各種各樣的動物被懷著各種各樣的目的送出地球,進入宇宙,這也讓浩瀚的宇宙因此不再寂寞。
「上船」的特殊乘客們
2009年11月16日, 「亞特蘭蒂斯」太空梭從美國佛羅裡達州甘迺迪航天中心升天,搭載帝王斑蝶和小紅蛺蝶蛹進入太空。太空梭上特製的商用生物裝置小盒,是它們臨時的家。隨後,它們被送進了國際空間站。
雖然早已有蝴蝶進入太空,但這回的蝴蝶,將首次在太空中完成化蛹成蝶的全過程。
美國航天員用視頻記錄了這些美麗昆蟲的全部生命過程:在空間站裡,幾隻小紅蛺蝶緩慢地從蛹裡爬出。接著,帝王斑蝶也破蛹而出——在失重的狀態下,它們努力地振動翅膀,並最終在盒子裡飄了起來。
「恭喜實驗團隊。」當一隻帝王斑蝶在自己面前拍動翅膀試圖飛翔時,航天員威廉士不禁脫口而出。任務控制中心的回覆,則通過無線電波從遙遠的地球傳來:「很高興最終你拍到了這些視頻。空間站真是一個令人驚喜的拍攝地點。」
俄羅斯人選擇了蟑螂。2007年9月,俄羅斯的「光子-M3」科研衛星,在哈薩克斯坦拜科努爾發射場升天(這一發射場被俄羅斯長期租用)。在這顆衛星中,有一個名為「諾亞方舟」的小型密封艙,裡面搭載了一批特殊的太空「乘客」—— 54隻普通的棕黃色蟑螂。此前,沒有蟑螂進入過太空。
這些蟑螂之所以入圍,並非偶然:它們生命力頑強,無需進食進水就能存活一個多月;體型小,重量輕,可以大量運送,有利於精確實驗。
它們成為了俄羅斯沃羅涅日醫學院的「寵兒」。返回地面後,蟑螂很快被送到了醫學院的實驗室。對這些特殊的「太空旅客」進行仔細檢查後,人們驚喜地發現,其中一隻蟑螂在太空中受孕了。在精心呵護下,這隻名叫「希望」的蟑螂媽媽,順利產下了33隻小寶寶。首批太空生物就這樣誕生了。它們的外殼顏色,比普通蟑螂深化得早一些。
相比蝴蝶和蟑螂,蜘蛛可以說是宇宙中的「常客」。2008年11月,美國太空人乘「奮進號」太空梭來到國際空間站。他們攜帶了兩隻圓蛛,以觀測它們在太空中怎麼織網。這兩隻蜘蛛是同類中的佼佼者,經過了嚴格篩選、健康測試和數小時的訓練。
因為水土不服,最開始,它們在失重狀態下織出的是一張雜亂不堪、毫不對稱的網。和地面上紋理清晰的蛛網相比,這張網顯得很蹩腳。「不過,這個蜘蛛網多多少少有點三維立體結構,看來,蜘蛛們忙活了好一陣子。」美國太空人桑德拉·馬格納斯說。
兩隻蜘蛛並不灰心。很快,兩個勇敢的小傢伙織出了令人驚悸的新網。「看上去非常對稱,非常漂亮。」國際空間站負責人麥可·芬克報告地面任務控制中心。他為此非常吃驚。
不幸的是,整個實驗只持續了八天就夭折了。這是因為蜘蛛的「美食」果蠅,像搶鏡頭一般,覆蓋了狹小的觀察窗。到最後,科學家無法看到兩隻蜘蛛在結什麼網。
2011年,兩位女郎蜘蛛再次隨「奮進」號太空梭飛向國際空間站。女郎蜘蛛顏色鮮豔,雌蛛的身體能達到2釐米寬,算得上是蜘蛛中的巨無霸。它們織出的網也大,直徑可以達到1米以上。
為了防止它們像航天員一樣在空間站隨意走動,它們在登機時被放入特製組件中。後者不但可以維持適宜的溫度、溼度,還會保證一定的光照周期性,以幫助「女郎」調整好「生物鐘」。
這種貴賓級的待遇是它們此前的同類難以想像的。1973年,在美國的第一個空間站——「太空實驗室」空間站上,蜘蛛阿尼塔和阿拉貝拉的命運堪稱悲慘。因為食物質量太差,兩隻不幸的蜘蛛最後死於脫水。
在這次的實驗中,為了防止果蠅繼續「搗蛋」,果蠅與蜘蛛被「分居」。每四天左右,航天員將一批果蠅送入「蜘蛛俠」的棲息地,讓它們一飽口福。因此,在為期45天的實驗中,每天都能得到清晰的蜘蛛織網圖像。
一切為了孩子
為什麼要選擇蝴蝶、蟑螂和蜘蛛?在某種程度上,這是不得已而為之。一個嚴峻的現實是,世界航天事業的發展面臨人才斷層。與五六十年代航天事業初創時不同,現在優秀學生都流向法律、經濟、信息技術和信息產業等熱門專業,航天領域已很難吸引到最頂級的人才。
因此,許多國家的航天、教育部門聯合起來,採用各種各樣的方法普及航天教育知識。 「或許越是存在於人們生活中的動物,越能吸引人們的關注。」美國國家航空航天局的一位工作人員說。
2007年俄羅斯選擇蟑螂進太空,是因為俄羅斯沃羅涅日醫學院舉行的一次「青年人眼中的太空」競賽。學生們絞盡腦汁、冥思苦想,比較了很多生物,才最後確定蟑螂為最符合要求的實驗對象。
為了吸引青少年關注,美國曾為進入太空的蜘蛛註冊Twitter帳號,直播其人生。而當帝王斑蝶和小紅蛺蝶蛹被送上國際空間站後,所有視頻都被及時傳向地面,全球17萬幼兒園孩子及中學師生同步觀看。
那次的航天教育不止於此。地面上也同時養育著這兩種蝴蝶,學生通過比較它們生命周期、表現的不同,就可以了解太空飛行,尤其是失重環境對蝴蝶發育過程的影響。由此,他們學習了不少航天知識,了解到蝴蝶發育的四個階段,並學會了進行科學實驗的方法。
通過對比,學生們發現,地面與太空中的帝王斑蝶確有一些不同:在地球上,剛剛破蛹而出的蝴蝶,翅膀只需3到5分鐘就會幹,而空間站上的蝴蝶用了15分鐘;在地球上,帝王斑蝶可以活2周,而在太空中,由於住處十分狹窄,它們只能活4天。太空中的小紅蛺蝶,壽命也比地球上的同類壽命短了近一半。這些觀察結果都被編進了美國教材。
向青少年普及航天知識,也是中國蝴蝶被送入太空的原動力之一。此次神九升空前,北京市教委發起了一個活動,將學生填寫的美好夢想壓縮到一個晶片中,隨神九和蝴蝶遨遊太空,並一併返回。按照規定,參加這一活動的學生,均可成為太空活體蝴蝶的共同認養者。
附:
在人類宇宙時代的早期,進入太空的生命,往往成為先烈。
1947年,幾隻果蠅被美國的V2火箭第一次送入太空,以探索太空中輻射暴露的影響。1948年,獼猴「艾伯特一世」成為進入太空的第一隻靈長類動物,但因窒息死亡。「艾伯特二世」次年升空,也在返回地球的過程中死亡。
1957年,蘇聯一隻名叫「萊伊卡」的狗成為進入地球軌道的第一狗,但僅在太空生活幾天便死去。1963年,法國將一隻黑白相間的雄貓「菲利克斯」送入太空,它是進入太空的第一貓,科學家們在它的頭上裝有電極,以測量神經脈衝。這隻貓安全返回地球。
1970年,美國發射了攜帶兩隻牛蛙的衛星。兩隻牛蛙被放在裝滿水的離心分離機中,以測試引力場在耳石(內耳的平衡構造)中的影響,但不幸的是,它們再也沒能返回地球。