在動植物與微生物構成的無人操作三鏈閉環(huán)生態(tài)系統(tǒng)中,這是一只在太空極端環(huán)境下經(jīng)歷了從蛹到成蟲完全發(fā)育過程的“太空蝴蝶”,它的破繭成蝶,檢驗了地球生命的韌性,也為未來長期深空探索生命保障技術提供借鑒。
“神農開物2號”破蛹而出的蝴蝶在飛舞
還原太空極端條件下破蛹成蝶
據(jù)了解,此次在軌試驗,搭載北京紫微宇通科技有限公司“迪邇五號”空間試驗器,由快舟十一號遙八運載火箭于2025年12月13日09時08分,在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空,成功進入近地軌道,開啟在軌試驗任務。
本次試驗任務的載荷體,“神農開物2號”為一個受控生態(tài)系統(tǒng)(CELSS)的小型試驗平臺,總質量僅8.3公斤、內部可使用空間14.2升,使用鎂合金材料打造生物密閉艙體。載荷的設計遵循地球生態(tài)循環(huán)邏輯,在密閉艙內構建起植物(生產者)、蝴蝶(消費者)和微生物(分解者)的“三鏈”物質循環(huán)體系,高等植物產出氧氣與食物,提供蝴蝶基本生存需求,微生物單元高效處理生物廢物,維持載荷內氣體成分穩(wěn)定。
“為最大限度還原太空真實環(huán)境,以驗證生命在極端條件下的生存與物質循環(huán)能力,我們讓試驗全程在太空極端環(huán)境下進行,不額外增設防輻射裝置,不進行主動溫控,并采用全光譜光照。”謝更新說。
近期,團隊通過下行獲取的圖像數(shù)據(jù)顯示,跟隨載荷進入太空的蝴蝶蛹已成功孵化成蝶,并能夠自由飛翔。新生蝴蝶個體掙脫蛹殼后,在載荷密閉艙內靈活穿梭,時而停留在植株葉片上,時而自由飛翔。
它的活動范圍覆蓋載荷艙內大部分區(qū)域,充分展現(xiàn)出“太空蝴蝶”對太空微重力環(huán)境的良好適應性。雖然行為姿態(tài)與地面存在差異,但“太空蝴蝶”成功完成了從蛹到成蟲的關鍵生命過程的驚喜一躍。
“神農開物2號”小型太空生態(tài)系統(tǒng)試驗載荷
低成本極簡 為太空科學試驗普及化探路
“此次‘太空蝴蝶’破繭成蝶并自由飛翔,不僅驗證了在無人為干預的太空密閉生態(tài)系統(tǒng)中,昆蟲這一復雜動物門類能夠完成它的生命周期關鍵階段,同時也為太空科學試驗的商業(yè)化普及探索了可行路徑?!敝x更新表示。
此次試驗采用商業(yè)航天紫微科技自主研發(fā)的小型貨運飛船留軌版。飛船由服務艙和載荷艙組成,具備超300公斤載貨能力和1.8立方米載荷空間,搭載的智能貨艙管理系統(tǒng)可對100余個載荷實施在軌管理。
“神農開物2號”載荷完全采取商業(yè)化低成本研發(fā)模式,載荷內部90%以上器件選用工業(yè)級產品,光照和熱控設計、功能模塊等按照“能省盡省”的極簡理念,僅為保證三鏈閉環(huán)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,載荷內部搭載環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng),對內部的氧氣、二氧化碳、壓強、光照、濕度等環(huán)境參數(shù)進行監(jiān)測。謝更新表示,這在保障試驗可靠性的同時,大幅降低了研制與發(fā)射成本,為太空科學試驗的商業(yè)化普及探索了可行路徑。