吃太空蔬菜、穿航天员同款航天科技走入寻常百姓家

[db:摘要]

4月24日,我们将迎来第八个中国航天日。

近年来,中国航天事业取得了快速发展和进步。从“嫦娥”到“田文”探火,从“北斗”到“天宫”,中国航天以一次次科技创新突破了人类探索宇宙的边界。

然而,当我们暂时离开浩瀚的星空空环顾四周,或许会发现,许多“高大上”的航天技术早已“降临”到你我身上,它们正在诸多领域施展才华,悄然改变着我们的日常生活。

美味安全的食物空水果蔬菜来到百姓餐桌。

美味多汁的“杭西瓜”和“杭甜瓜”,名字可爱的水果【天辰平台在线报名】和黄瓜“杭瓜悠妮”…这些名字前面带“杭”字的果蔬品种,通常都有一个共同的育种来源——Tai空。

每年夏天,果蔬成熟的时候,位于北京通州区的航天育种核心示范基地都会人头攒动。来自世界各地的种植大户和种子经销商在科研人员的带领下穿梭于田间地头,选择自己喜欢的果蔬品种。

航天育种产业创新联盟秘书长表示,在Tai 空的特殊环境下,种子的突变周期缩短,突变频率增加。与地球表面环境相比,Tai 空 environment可以促进种子中更丰富的基因突变,为育种科学家提供更多有益的突变材料,有利于新品种的培育。

自1987年中国首次向Tai 空发送水稻、辣椒等农作物种子以来,中国已通过返回式卫星或载人飞船向Tai 空发送了30多次上千种植物种子,不仅包括小麦、高粱等粮食种子,还包括黄瓜、番茄等蔬菜种子,以及甜瓜、樱桃等水果种子。中国空站任务发射以来,神舟十二号、神舟十三号载人飞船从Tai 空带回农作物种子、微生物菌种等太空育种材料千余件,其中“出差”时间最长的种子已在轨飞行11个月。

辐射育种是国内外农业领域常用的育种方法,Tai 空是为种子提供辐射环境的绝佳场所。而且Tai 空可以提供比地球更复杂的辐射环境,其中宇宙射线和微重力环境可以增强植物基因的突变概率,进而使其发生更深刻的变化。

安全性是航天育种发展中不可回避的话题。too 空培育的这些“美食”够安全吗?

赵辉说,物理辐射育种在世界上已有近百年的历史,联合国粮农组织和国际原子能机构早已将太空育种列为物理辐射育种的一种。有3300多种记录良好的商业品种是通过辐射培育的。实践证明,他们没有食品安全问题。

赵辉进一步解释说,too 空环境诱导的植物性状突变是植物自身基因突变的结果,不涉及外源基因的引入。“太空育种的安全性是肯定的”。

据了解,科学家已经对神舟十二号载人飞船带回的种子进行了初步实验。国家植物航天育种工程技术研究中心工作人员通过实验发现,神舟十二号空 mission对返回的两颗水稻种子产生了显著的生物效应,预计将产生可观的可遗传变异。

目前,我国已培育航天育种新品系和新品种700多个,其中200多个通过国家或省级审定,年种植面积3000多万亩,取得了良好的社会效益和经济效益。

和航天员穿“同款”服装不再遥不可及。

当我们在电视上看到中国航天员在“天宫”空房间里自由生活和工作时,一定会被他们整洁时尚的舱内工作服所吸引。事实上,在中国航天服的研发过程中,已经诞生了很多创新技术,并已应用于大众产品,现在和航天员穿“一模一样”的衣服不再遥不可及。

在神舟十二号载人航天任务中,航天员的舱内工作服等用品由国内公司研制。航天员工作服等产品对设计、材料、制造都有严格的要求,这既是对中国服装行业的挑战,也是实现跨越式升级的良好机遇。

相关技术研发负责人告诉记者,为了满足国产航天服抗菌、阻燃、耐磨、抗静电的要求,他们必须攻克很多技术难题。太空舱内的工作服对产品上的细菌数量有着严格的要求,有些抗菌要求甚至超过了医疗用品的相关标准。此外,由于舱内环境相对狭窄,仪器设备较多,航天员在这种环境中穿梭时,需要其服装具有较高的耐磨性。

在此基础上,R&D人员将应用于太空舱内工作服等产品的技术应用于日常户外装备开发,针对普通消费者对产品进行优化和全面升级。

例如,在太空服的研发过程中,科研人员采用了一种抗菌技术,可以有效刺破细菌壁,从而抑制细菌的生长,反复洗涤后抗菌率仍大于90%。目前,这项技术已经应用于一些户外服装的生产。此外,相关的防静电【天辰平台链接】技术也被应用到了秋冬服装上,可以有效解决恼人的静电问题。

不仅宇航员的“同型号”服装可以供大众穿着,航天器使用的材料也可以用于服装制造。

例如,为了抵抗火星的温度考验,气凝胶被用在田文一号火星探测器和祝融号火星车的表面。南京大学化学化工学院教授金忠介绍,气凝胶材料分为耐高温和耐低温两种,既能阻隔探测器着陆发动机产生的高达1200摄氏度的高温热流,又能保护着陆平台的正常功能;还能保证火星车在零下130摄氏度的环境下仍能正常工作。此外,极轻的气凝胶质量不会增加田文1号火星探测器的载荷。以探测器上的气凝胶材料为例。如果将其制成薄片,只需要10克这种材料就可以覆盖一个标准足球场。

“气凝胶最有前景的大规模应用领域是隔热、保温和节能。”金钟表示,在建筑、服装和工业生产领域,气凝胶有很大潜力取代传统的隔热材料。目前,国内某服装品牌的R&D团队已经克服了气凝胶材料易碎、易掉粉、不宜裁剪等缺陷,成功将气凝胶材料应用于民用服装行业,并实现了量产。现在普通消费者也能享受到和飞船一样的隔热待遇。

田文一号的专利就藏在智能护目镜里。

在新冠肺炎疫情期间,体外膜肺氧合(ECMO)在临床治疗中发挥了重要作用。然而,长期以来,由于高技术门槛和高R&D费用,国内ECMO R&D一直面临困境。今年年初,中国家美国食品药品监督管理局有条件批准航天新长征医疗设备(北京)有限公司研制的惠生-I型体外肺支持辅助设备注册上市,成为第二个获批的国产ECMO产品。

ECMO主要为严重心肺功能衰竭患者提供持续体外呼吸和血液循环支持。核心部件一般包括人工心脏(离心泵主机和泵头)和人工肺(膜肺),可长期替代人体心肺功能,维持患者血压和血氧,为危重患者的抢救赢得宝贵时间。因此,ECMO在重症监护室(ICU)被视为拯救生命的“守门员”。

据回生一号体外肺支持辅助设备技术总指挥、中国航天科技集团公司第一研究院第十八研究所所长曾思介绍,该产品技术自主可控,拥有完全自主知识产权,整体性能和指标达到国际同类产品水平。其核心技术来自火箭伺服系统。伺服系统是火箭飞行控制的执行机构,通过精确动作推动发动机喷管摆动,使火箭姿态在整个飞行过程中保持稳定和受控。

曾思说:“伺服系统由许多部件组成,涉及机械、电子、流体等许多专业,而且由于它在发动机舱内如此狭窄的空室中工作,所以必须高度集成化和轻量化。”

正是高度集成、轻量化的“航天基因”,让这款ECMO具备了区别于国外同类产品的优势。其整体重量不到7.5公斤,约为国外同类产品重量的三分之一,能更好地满足危重病人的急救和转运需要。

除了在危机时刻挽救病人的生命,太空技术还可以保护人们的日常健康。

中国航天科技集团公司第八研究院第811研究所研制的“田文一号”同源光电芯片全光谱智能护目镜,具有极速智能变色、智能滤光、视觉增强、太阳能充电等功能。这款护目镜采用了田文一号飞船中的高效砷化镓太阳能电池、用于光敏发电的集成智能芯片、柔性扭曲向列液晶贴片等多项航天专利技术。借助先进的空 inter-power技术,其采用的集成砷化镓光电芯片可实现350-1800°全光谱响应,驱动柔性液晶智能调节明暗。可调透光率可达5%-35%,瞬间变色速度仅为0.05秒,实现了与光照环境变化的完美同步,使佩戴者处于舒适的视觉效果中,有效防止有害光线对人眼的伤害。

这款智能护目镜除了感光灵敏,还配备了自发电系统,不需要额外充电。使用的智能控制芯片与进入火星轨道的田文1号飞船是同一芯片。吃多了空蔬菜,穿宇航员的“同款”…航天科技“降天下”,走进寻常百姓家。

◎实习记者都有些尴尬。

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