生物衛(wèi)星
[拼音]:shengwu weixing
[外文]:biosatellite
用于生物學(xué)研究的人造地球衛(wèi)星。它相當(dāng)于一個空間生物實驗室,可研究失重、超重和其他各種空間飛行環(huán)境對生物生長、發(fā)育、代謝、遺傳等方面的影響(見超重生理效應(yīng)、失重生理效應(yīng))和防護(hù)措施,揭示在地面條件下發(fā)現(xiàn)不了的生物學(xué)問題,是研究空間生命科學(xué)的重要工具。世界上第一顆生物衛(wèi)星是蘇聯(lián)1957年11月3日發(fā)射的載有小狗“萊伊卡”的“人造地球衛(wèi)星”2號,此后,蘇聯(lián)發(fā)射了9顆帶有生物試驗的衛(wèi)星。美國除了在“發(fā)現(xiàn)者”號衛(wèi)星和“水星”號飛船上進(jìn)行生物試驗外,還專門發(fā)射了兩顆攜帶靈長類動物的“生物衛(wèi)星”,在空間分別運(yùn)行了49.9小時和9天。
生物衛(wèi)星一般由服務(wù)艙和返回艙兩部分組成。服務(wù)艙裝有姿態(tài)控制系統(tǒng)、電源系統(tǒng)和其他保證衛(wèi)星正常工作的設(shè)備。服務(wù)艙與返回艙分離后不返回地面。返回艙是衛(wèi)星返回地面的艙段,外部覆蓋著防熱保護(hù)層,內(nèi)部裝有生物容器、記錄儀器、制動火箭和回收系統(tǒng)等。生物容器載有實驗生物樣品和生命保障系統(tǒng)。衛(wèi)星在空間運(yùn)行時,地面人員通過遙測系統(tǒng)獲取生物體的有關(guān)信息、儀器設(shè)備的工作狀況和衛(wèi)星的環(huán)境參數(shù)。利用生物衛(wèi)星實驗過的生物有病毒、微生物、細(xì)胞、組織培養(yǎng)液、昆蟲、蛙、蠅、大小白鼠、豚鼠、兔、犬、猴、黑猩猩、植物、種子等。在生物衛(wèi)星上進(jìn)行的生物學(xué)實驗主要包括:重力生理學(xué)實驗、放射生物學(xué)實驗和發(fā)育生物學(xué)實驗。
重力生理學(xué)實驗
研究超重、失重的生物效應(yīng)。失重(又稱微重力)是航天中一種特殊的物理現(xiàn)象。研究長期失重的生物效應(yīng)對長期載人航天有重要意義。長期失重現(xiàn)象無法在地面模擬,只能在空間的條件下進(jìn)行實驗。重力生理學(xué)研究的重點是觀察心血管系統(tǒng)、骨骼肌肉系統(tǒng)、血液系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)和感覺系統(tǒng)對長期失重的反應(yīng)和變化。其中骨質(zhì)脫鈣、前庭障礙、血液動力學(xué)變化和血液學(xué)變化等問題尤其受到人們的重視。在生物衛(wèi)星上,除對航天醫(yī)學(xué)問題的機(jī)制探討進(jìn)行有關(guān)實驗外,還探索有效的防護(hù)措施。混編在蘇聯(lián)“宇宙”號衛(wèi)星系列中的生物衛(wèi)星曾進(jìn)行了人工重力的實驗,用一種小型離心機(jī)模擬產(chǎn)生人工重力,用以觀察人工重力能否對抗失重的影響。實驗表明:失重引起的退行性變,在1g人工重力作用下可以減輕。
放射生物學(xué)實驗
研究宇宙輻射,特別是高能重離子對生物的影響。高能重離子劑量雖然僅為宇宙輻射總劑量的千分之幾,接近于本底劑量,但它能產(chǎn)生嚴(yán)重的生物效應(yīng),造成病理損傷。放射生物學(xué)還研究宇宙射線對昆蟲變態(tài)發(fā)育和繁殖力的影響,對植物腫瘤的影響。在長期載人航天中,為了保證人的安全,必須收集宇宙輻射中各種粒子在空間分布的數(shù)據(jù),測量生物體可能耐受的劑量,研究宇宙輻射對生物體各種器官和組織的影響、宇宙輻射的復(fù)合效應(yīng)以及防護(hù)措施等。
發(fā)育生物學(xué)實驗
在生物衛(wèi)星上研究失重對昆蟲、蛙卵、細(xì)胞、微生物、植物的生長、發(fā)育和代謝的影響,但結(jié)論并不一致。有人認(rèn)為失重對生長和代謝有抑制效應(yīng)。此外,在航天中人們還觀察到晝夜節(jié)律的改變會引起生物節(jié)律的改變。
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