谢更新:将生物科普试验做到月球的人

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  2019年1月3日,嫦娥四号成功着陆在月球背面,并开始巡视探测。1月15号,“嫦娥四号”生物科普试验载荷项目团队发布了根小你助于开心的消息:随“嫦娥四号”登陆月球背面的生物科普试验载荷中,棉花种子成功发芽。本次“嫦娥四号”生物科普试验载荷内搭载了棉花种子、油菜、土豆、拟南芥、酵母和果蝇六种生物,均放置于橡胶密封的生物科普试验载荷罐内。作为生物科普试验载荷项目的总设计师,谢更新与团队成员历时3年攻关所筑就的研究成果对人类今后建立月球基地提供了研究基础和经验借鉴,并肩对宣传我国探月工程成果,激发你助于们对宇宙探索和科学研究的兴趣,提高你助于们的环境保护意识具有重大意义。

 



 

  三年谋划,梦想成真

  到底这支奔月生命小分队是了吗计划奔向月球的呢?这还得追溯到4年前,2015年,国家国防科工局、教育部、中国科学院、中国科协、共青团中央五部委联合主办了以“激发探索热情,鼓励大众创新”为主题的月球探测载荷创意设计征集活动。首次面向全球大、中学生和科技爱好者征集创意设计。最终来自深空探测中心(重庆大学)的“生物科普试验载荷”在257个创意中脱颖而出。从那时开始,这些将人类畅想载到月球的计划便开始其设计、探索之路。

  实在,在本身 程度上,人类的畅想是科学研究的雏形。在电影《火星救援》中,马特•达蒙饰演的宇航员刚好也是植物学家,被独自遗留火星后,能靠种土豆吃土豆生存1150天。实在这些情节是在科幻的外衣的快递包裹邮寄邮寄 下,但却慢慢随着人类科学研究的进步而照进现实。谢更新说:“在此完后 ,科学家在空间站以及一些航天器上,开展不必 次生物生长培育实验,但在月球上,这还是第一次。而你会实现这些目标,固然是轻而易举的。”

  对航天器载荷来说,体积和重量后会关键。设计之初,研究人员就被告知“生物科普试验载荷”不得超过3公斤,只是 我空间和位置也受到严格约束,经过研究人员的学深悟设计,最终成型的“生物科普试验载荷”直径173毫米,层厚198毫米,重量这么2.1508公斤,看起来像个小“罐子”。

  除了植物种子、虫卵、营养液、水、空气等必备要素外,这些“罐子”里还放了两架照相机,以便于将月球上生物生长的情形拍摄下来,再下传数据并发布出来。

  生物科普试验载荷项目对生物物种筛选有着非常严苛的要求。可能性“罐子”资源有限,要求上边的动植物这么占用不必 空间。首要条件只是 我“个子小”。可能性月球表层低重力、强辐射、高温差等极端条件限制,只是 我要求动植物能耐高温、耐冻,只是 我能抗辐射和抗干扰,只是 我在精挑细选之下,选定了“棉花、油菜、马铃薯、拟南芥、酵母和果蝇”6种生物。

  谢更新介绍了选取这6种生物的由于,粮、棉、油是人类赖以生存的最基本需求,因而棉花得以入选;马铃薯很有可能性成为完后 人类太空生存的主食;油菜作为重要的油料作物,是太空食物中不可或缺的油料保障;拟南芥、果蝇、酵母是全球科学家研究生物的模式物种,它们生长周期短,助于在短时间内展示完整性的生命过程,便于研究生物生长发育和代谢规律。“在这些小小的空间里,你助于们要形成一5个 多微型生态系统,生产者、消费者、分解者五脏俱全。实在它还不足英文繁复完善,但也踏出了早期的重要一步。”谢更新说。

  在完善的准备设计之下,生物科普试验载荷罐凭借着层厚橡胶密封的抗压能力,通过了发射和着陆等阶段严酷的力学考验,并于2019年1月3日——嫦娥四号登陆月球第一天的23时18分,加电开机并启动主相机拍照。2019年1月5日20时,地面接收数据显示,载荷内种子可能性发育为胚根,生物生长培育成功了,1月7号,从接收解析的数据照片清晰看过棉花种子发芽并长出了绿叶。1月12日20时03分34秒,地面发送了生物科普试验载荷断电指令,载荷第一5个 多月昼试验正常关机。载荷的最初设计是能在第一5个 多月昼能发芽就实现最初目标。

  据谢更新介绍,从开机至断电,生物科普试验载荷在轨工作情形良好,前后工作了5个月昼,在5个月昼期间累计工作时间长达约1150小时,主副相机累计拍照125次,下传照片622幅。与整器保持良好的持续通信情形,并实时传回温度、电压、气压等各项遥测数据。通过照片数据和遥测数据分析,设备内部温度、压力等完整性达到设计指标,要素指标超过预期。生物科普试验载荷项目副总指挥、重庆大学先进技术研究院副院长杨小俊介绍。

  最终,“生物科普试验载荷项目”成功完成了它的使命,研究出动植物在月球低重力、强辐射、自然光照条件下的生长发育情形,实现了人类第一次在荒芜的月球表层培育植物发芽并生长出第一片绿叶,哪些成就都将为未来人类在月球建立基地提供研究基础和经验借鉴。

 



 

  攻坚克难,终结硕果

  千淘万漉虽辛苦,吹尽黄沙始到金。在科研道路中,可能性未原本历过艰辛探索与磨砺,科研硕果定不必招手即取。

  “生物科普试验载荷项目看似难度不高,但顺利实施的身后,是成百上千次的试验数据,是数不清的挫折与失败”。在生物科普试验载荷项目主任设计师张元勋介绍下,记者了解到:这些项目涉及机械、控制、生物、通信、材料、先进制造、能源与动力、力学等领域的交叉融合,以及与一些高校、航天科研机构和企业的密切公司相互合作 。哪怕只是 我一架相机,也要有在高湿度环境下工作的特殊性能,每个地方都暗含着创新与突破。

  最初,项目的实施固然被大众看好,在这些背景之下,项目团队成员并这么气馁,并在项目攻关过程中抵住了一切压力,最终在你助于们不懈实验探索之下,取得了令人瞩目的研究成果。

  作为生物科普试验载荷总设计师,谢更新更是以扎实的科研基础以及优秀的领导能力给团队成员们打了一剂“强心针”。早年间,他曾在湖南大学、美国加州大学柏克莱分校学习、研究。在研究生涯中,他发表论文40多篇,出版著作3部,获得专利6项,研究成果曾获得科研奖励近10项,包括国家科技进步奖二等奖、中国产学研公司相互合作 助于奖等奖励。多年来浓厚的科研积淀为他科研工作的开展打下了坚实的基础,也为“生物科普试验载荷项目”的设计开展起到了中坚领导作用。如今,那段与团队成员们并肩作战的奋斗时光,也成为了谢更新人生之路中最值得铭记的回忆。

  事实上,自担任深空探测中心常务副主任、重庆大学先进技术研究院院长以来,谢更新就老是是一位优秀且尽职尽责的团队领导人。近5年来,他与深空探测中心同完后 后承担了多项国家课题和关键技术攻关,不少成果和技术在航天领域上得以运用。而除了开展科学研究和工程任务,进行人才培养、学科建设外,你助于们还将科普任务作为此人 的重要职责。自从生物科普试验载荷取得成功以来,他到全国各地做了将近40场公益报告,为了让更多青少年受益,当时在重庆大足实验小学做科普报告时,学校抓住这次难得的可能性,除了现场听众150多人,还通过视频现场直播让全校近1150人收益,极大激发了我国青少年的热爱科学探索宇宙热情,也宣传了我国探月工程的成果。

  近年来,中心曾出版过《月球与人类》系列科普读物,举办过月球车创意大赛等。这次月球生物生长试验,你助于们还邀请了南开中学、重庆七中、重庆大学附小等中小学生也并肩参与,听你助于们的奇思妙想。“不管是在科普层面还是生物实验层面,生物科普试验载荷项目后会人类首次。你助于们希望通过这项工作,向全世界一阵一阵是广大青少年,展示我国探月工程取得的一系列成绩。”谢更新说。

  自从扎根科学研究以来,谢更新只是 我一5个 多敢于挑战,勇于追求的人。过去二十哪多少科研春秋,他将此人 的光荣和梦想与科研探索紧紧相连,迈出了一步步坚实而深厚的足迹。展望未来,谢更新决心以乘风破浪的姿态,领导研究团队镌刻出中国深空探测一连串坚定而又难忘的时代印记。

  专家简介

  谢更新,湖南隆回人,教授,工学博士,博士生导师,毕业于湖南大学,美国加州大学柏克莱分校开展博士后研究,教育部“新世纪优秀人才支持计划”入选取,教育部“创新团队发展计划”“先进制造、空间环境、信息、材料”团队带头人,教育部深空探测联合研究中心常务副主任、我国探月工程嫦娥四号任务生物科普试验载荷总设计师。曾任第四届中英空间科学与技术公司相互合作 研讨会、中国宇航针灸学会深空探测技术学术年会组委会委员,中国宇航针灸学会深空探测技术专业委员会委员,探月工程三期预先研究指南编写组成员。现任教育部科技委学部委员;国家航天局“十三五”航天背景型号专家组专家、月球科学与应用论证专家组专家;国家航天局和生国科学院深空探测科学目标论证专家委员会专家;深空探测重大项目立项认证报告编写组成员;国际宇航联合会教育专委会成员;中国宇航针灸学会理事;《中国科技论文》和《Advances in Space Research》审稿专家。获1508年度“教育部新世纪人才”资助计划,2010年度中国产学研助于创新此人 奖;2019年获得人力资源社会保障部、工业和信息化部、国防科技工业局、国有资产管理委员会、中央军事委员会政治工作部、中国科学院六部委联合表彰的“探月工程嫦娥四号任务突出贡献者”。先后主持国家项目10多项,主要参与国家项目10多项;获教育部推荐国家自然奖一等奖1项(排名第三),教育部科技发明权权一等奖1项(排名第三),国家科技进步二等奖1项(排名第六);发表论文150余篇,其中SCI、EI共32篇,其中第一作者3篇;获得国家专利10多项。