国际空间站|超越地球视角,太空教育“带飞”科学梦想( 三 )


又如 , “太空蛋白质晶体生长”实验是载人航天活动中的重要项目 , 各国都很重视 。 在地面上 , 由于受重力影响 , 很难制成大而纯的蛋白质晶体 。 在失重条件下 , 蛋白质晶体可以比在地球上生长得更纯净 , 体积也更大 。 目前 , 在国际空间站上也开展了促进蛋白质晶体增长的实验 , 其中有500多个蛋白质样本的准备有青少年参与 , 这可使学生了解什么是结晶、结晶的分析方法、结晶的先进生物工艺、结晶在医学和生物学研究中的作用等 。
太空实验
学生们的科学心愿可上天
除了在地面观看视频 , 青少年还可以自己设计太空实验 , 争取送到载人航天器上进行实验的机会 。
在美国航天飞机服役期间 , 航天飞机的大货舱内专门安装有用于太空实验的“搭载箱” , 想在航天飞机上进行实验的学生可租用它 。 “搭载箱”可放置“零星搭机实验”专用容器 , 根据不同的大小和质量 , 收费标准分别为10000美元、5000美元和3000美元 。 有些国家为了培养青少年对太空科学的兴趣 , 为其学生租下“搭载箱”进行太空实验 。
【国际空间站|超越地球视角,太空教育“带飞”科学梦想】目前 , 在国际空间站的各国实验舱内 , 有进行植物发育实验的“太空温室”、观察外太空对材料影响的“手提箱”、可完成各种生理实验的“实验架”、能进行各种实验的“手套箱”等各种太空实验设备 。
太空科学实验多种多样 , 如材料加工实验、生物学实验、失重科学实验、医学和生命实验、对地观测实验等 。 迄今为止 , 国际空间站已完成了几十项学校与学生的科研项目 , 在太空开展了教学实验活动 , 设置虚拟课堂和虚拟演示验证课 。
2012年 , 美国“龙”飞船把全美多所高校学生参与的23项研究运送到太空 , 后又带回地面 。 这些学生的研究项目是“学生航天飞行实验计划”的一部分 , 该计划给学生提供机会 , 设计微重力下物理、化学和生物学方面的研究项目 。
我国曾从全国各地征集的上万份提案中 , 评选出五项由中小学生提出的上天方案 。 它们是:用胶粘法控制航天飞机舱内垃圾、液态混合物的凝固、微重力环境对草履虫生长和繁殖的影响、失重环境中固-液表面间的相互作用、蚕吐丝织茧实验 。
这五项实验先后登上美国的航天飞机 , 前四项实验中除了草履虫实验由于电池工作寿命限制未获得成功外 , 其余三个方案都取得了很好的结果 。 最不幸的是蚕宝宝实验 , 由于“哥伦比亚号”航天飞机在返回过程中失事 , 中国的蚕宝宝也随之“香消玉殒” 。
为了实现学生们的心愿 , 我国航天部门于2005年让蚕宝宝登上了中国第22颗返回式人造卫星 。 太空蚕回到地面后 , 学生们与科学家一起分析太空飞行对蚕宝宝和它们后代的影响 。 这是中国航天器首次搭载由孩子们自己设计的实验 , 对中国航天科技的发展具有开创性意义 。

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