我們為什麼要把動物送入太空？丨Science Lecture

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哈嘍大家好，我是天儀小姐姐！

「天儀小姐姐的科普課堂」第三課正式開講！

今天的課題是：我們為什麼要把動物送入太空？

1960年，加加林成為第一個成功進入太空的人類。時至今日，已經有超過500名宇航員進入了太空，甚至還有12個人在月球上留下了他們的足跡。

但在這些輝煌的成就達成之前，科學家甚至都不清楚生命體能否在宇宙中存活。

「將生命體送入太空」這一命題，在當時可算是全新的科技了，在沒有實驗數據的支撐下，一切都是未知的參量。

怎麼辦呢？要邁出探索太空的第一步，就要仰仗我們的動物朋友了。他們在很長一段時間裡，都在幫助科研人員探索太空旅行的可行性。

最早的實驗發生在18世紀。

熱氣球研究的先驅者法國Montgolfiers兄弟，在熱氣球上放了一隻綿羊，一隻公雞和一隻鴨子作為乘客。這個熱氣球在高空漂浮了8分鐘，最後降落在距離發射地3.2公里之外的地方。通過這個實驗，他們測試了高空環境對動物的影響，並且將綿羊作為人類的代表送上了高空。

當然了，他們還沒能實現將動物送去高於大氣層的地方。

時間轉移到20世紀40年代。當時科學家們將生物送入太空的對象大多是一些菌類或者昆蟲。第一次將哺乳動物送入太空是在1949年06月14日，一隻叫Albert二世的恆河猴達到了距離地面大約134公里的高度。Albert在太空中成功地存活了下來，但在返回地球時降落傘沒打開，死於對地面的劇烈撞擊。

此時，距離人類第一次登陸月球還有二十年。

後來，在20世紀50年代，前蘇聯選擇將流浪狗送入太空。之所以選擇流浪狗，是因為他們認為流浪狗的生存能力更強。當然這些流浪狗在被送入太空之前也做過挑選和特殊的培訓。

1951年7月22日，前蘇聯發射的R-1 III A-1將兩隻狗狗Tsygan和Dezik送入太空，但沒有進入軌道。這兩隻狗狗是從太空飛行中成功回收的第一批活體高等生物。

1957年11月3日，一隻叫萊卡的狗狗成功進入了太空軌道。但是萊卡在飛行中的數小時內死亡，她的遺體與前蘇聯的廢棄衛星一起至今還在軌道上漂浮著。在1961年4月12日，尤里·加加林成為第一個進入太空的人類之前，至少還有10隻狗狗被送入了軌道，還有許多其他的狗狗在亞軌道飛行。所以加加林曾戲稱：「我到底是第一個進入太空的人類，還是最後一個進入太空的狗。」

不得不承認的是，早期的這些太空動物實驗大部分是以失敗告終的。早期將生命運送至太空的每一次發射任務，都是對全新科技的一項測試。雖然很多動物因為這些實驗而失去了生命，但是研究人員在每一次的失敗中都學習了新的知識，利用這些數據，他們得以將火箭，飛船，以及降落設施設計得更加科學。

比如說，美國就曾經在返回艙的降落傘上有設計的缺陷，在多次的失敗之後，他們在1951年重新設計了降落傘，並且在1951年9月20日將恆河猴約里克，也被稱為阿爾伯特六世，送達至72公里外的高空，並在他著陸後倖存了下來。

在這些種種實驗的鋪墊下，美國人也研究好了將生命送入太空的各種細節。1961年5月15日，艾倫·謝潑德（Alan Shepard）乘坐「自由7號」宇宙飛船順利地遨遊太空。

當我們終於搞清楚生命順利進入太空的方法之後，我們將一批又一批的宇航員送入太空，我們建立國際空間站，還可以進行太空行走。但是太空中的動物實驗依然十分重要，尤其是研究微重力和輻射對生命體帶來的影響。

舉個栗子。2003年和2004年，科學家將一組線蟲送到了國際空間站，用於研究太空環境對基因或者細胞的影響。

為什麼要選擇用線蟲呢？根據NASA官網的解釋：線蟲作為一種簡單的多細胞生物體，是生物醫學研究中用作人類發育，遺傳學，衰老和疾病常用模型，它的DNA早已被充分地研究過。

再者，線蟲是一種原始的，非寄生的生命體，它具有與人類相似的許多基本生物學特徵。它有一個神經系統，有一個「大腦」，肌肉和腸道。它表現出行為有基本的學習能力。它產生精子和卵子，並且通常以雌雄同體的形式繁殖。它透明身體內所有細胞都可以用顯微鏡觀察到，實驗室的平均壽命僅為2-3周。所以是非常合適的研究材料啦！

這些小線蟲被放在幾個可摺疊實驗容器EC1中。在把他們送上太空的過程中，蠕蟲需要從運載火箭和空間站的失重環境中呼吸，所以EC1外殼上還有一系列通風孔，以提供與容器內部的空氣交換。而且這個實驗容器還被置於由歐洲空間局研製的培養箱中，使線蟲的生活環境保持在20℃左右。

實驗的結果是，在進入太空之後，線蟲的基因並沒有什麼太大的變化，但每同一組線蟲都會所表現出同樣的性狀上的變化。這或許意味著，不同人群對太空環境也有著不同的感受，這也解釋了為什麼有些宇航員適應太空環境比另外的宇航員更難一點。

這種類似的動物實驗現在還在持續著研究。

2014年9月23日，SpaceX 將20隻老鼠送往國際空間站，研究微重力對嚙齒動物的長期影響。2015年4月14日，SpaceX 又送了20隻老鼠去國際空間站。因為在沒有重力的情況下，宇航員的肌肉，骨骼和肌腱腫塊會減少。諾貝爾生物醫學研究所（NIBR）負責該項目的科學家Sam Cadena博士說：「我們希望這項實驗能夠幫助我們更好地理解肌肉損傷的原理。以幫助那些不能任何形式進行身體活動的人群。例如，身體虛弱的老年人或由於手術或慢性疾病而卧床不起的人群。」

感謝這些非人類的宇航員們，有了他們的幫助，我們才能更好地理解太空環境對生命體的影響，我們才能有更多的知識基礎去開拓地球以外的空間。

好的，本期的科普課堂就到這裡啦~

高考的寶寶們明天也要加油——穩住，我們能贏！

那麼我們下節課見。

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