5月11日,天舟十号货运飞船在海南文昌航天发射场成功发射升空。在这次的“太空快递”里,还有一位特殊的“乘客”,它叫“天宫天韵相机”。作为空间天文与地球科学领域的首个上行载荷,这台“太空之眼”有着怎样的“本领”?在我国实现“双碳”目标的路上,它又将发挥怎样的重要作用?
在距离地球约400公里的中国空间站外,一双“眼睛”正在缓缓睁开。它叫“天宫天韵相机”,不望星辰,不追黑洞,而是静静凝视着脚下的蓝色星球,捕捉那些看不见、却影响深远的温室气体——二氧化碳和甲烷。
这双“太空之眼”能够精准测量全球中低纬度地区重点排放源的温室气体浓度,为火电厂、煤矿等“排放大户”提供可靠、高频、可核查的监测数据。
香港科技大学土木与环境工程学系讲座教授 张利民:这个相机可以覆盖地球中低纬度的大部分陆地和海洋,也覆盖我国约99%的火电站、煤矿等重点温室气体排放源。获得的数据将会同政府科研机构共享,也会上载到联合国环境署的网站,供全世界科研机构共用。

张利民说,相比其他碳排放的监测项目,“天宫天韵相机”优势明显,它最突出的本领,是既看得“清”,又测得“准”。过去只能看到一个城市的排放轮廓,现在能直接找到是哪家工厂、哪座电厂的烟囱在排放。
“太空快递”上的“迷你肾脏” 小体积承载大希望
此次还有一位前所未有的“特殊旅客”,它小到肉眼几乎很难看见,需要放在芯片里带上太空,却承载着大希望。它不是简单的“旅客”,而是一个正从干细胞中“生长”出来的微型器官:肾类器官。它将揭示衰老、炎症与肾脏疾病的秘密。
中国科学院广州生物医药与健康研究院的研究员 张骁:肾类器官是由人多能干细胞分化得到的三维肾脏模型。它虽小,却已具备了肾小管、足细胞等结构,是人类肾脏发育过程目前最真实、最前沿的体外研究模型。
在地面,由于重力影响,细胞往往贴着培养皿平面生长,难以模拟人体内复杂、立体的器官结构。而在太空的长期微重力环境中,细胞可以像在胚胎中一样,以更自然的方式进行三维排列、迁移与分化,形成具备真实结构和功能的组织。这正是研究肾单元发育与纤维化不可替代的“天然实验室”。
张骁:实验的目的是研究在轨在这个肾的整个发育过程中。第二是研究它的衰老过程中,长期在轨会对肾有哪些影响。
两位“特殊旅客”将进一步研究宇宙射线对人影响
在天舟十号货运飞船上,还有两个全新的“旅客”:人类造血干细胞和脑类器官。在地球上,厚厚的大气层和磁场为我们撑起一顶保护伞,但在400公里之外的空间站,这顶伞就消失了。我国载人航天三步走已迈入空间站时代,中国人在太空长期安家成为现实。然而,航天员能在太空待多久、走多远,很大程度上取决于我们能否驯服这个看不见的对手:高能粒子辐射。研究空间辐射的健康危害、建立风险评估体系、研发有效防护手段,已成为国家战略刚需。
中南大学湘雅公共卫生学院教授 黄瑞雪:在空间站里面这两位“旅客”一位要待10天,一位要待20天,这两位旅客会代表着我们地球上的人类的期望。它们将回答两个问题,第一太空的辐射会不会对我们人体的造血干细胞产生影响,从而启动肿瘤的发生,第二,我们人类在太空辐射的影响下,会不会对脑部的认知功能会产生影响?
简单来说,这两位“旅客”就像两枚精密的生物传感器。它们发出的每一缕荧光、每一次电信号,都在告诉地面的科学家:隐形辐射的利刃,究竟在身体里刻下了怎样的痕迹。
10天、20天,不短也不长。但对这两位“旅客”而言,这足以让它们经历地球上无法模拟的辐射环境,记录下珍贵的第一手数据。黄瑞雪说,航天科技一直是人类医学的隐形引擎。通过这些“娇贵”的乘客,不仅可以对天上的航天员的健康起到积极作用,还可以让更多地面上的人受益。通过这个实验,还能揭示延缓衰老的启示,因为太空环境加速细胞衰老的机制一旦阐明,其反向工程就是抗衰老药物开发的路径。
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