2月2日,西部(重庆)科学城辖区高校重庆大学传来喜讯,此前随快舟十一号遥八运载火箭进入太空的一只蝶蛹,在该校科研团队研发的“神农开物2号”小型太空生态系统试验载荷中孵化成蝶。
作为此次试验的核心,“神农开物2号”的设计暗藏玄机。这个内部容积仅14.2升的镁合金密闭舱,遵循地球生态循环逻辑,构建起植物(生产者)、蝴蝶(消费者)和微生物(分解者)的“三链”物质循环体系,高等植物产出氧气与食物,提供蝴蝶基本生存需求,微生物单元高效处理生物废物,维持载荷内气体成分稳定。
▲“太空蝴蝶”同类品种。雷键 摄
而这只“太空蝴蝶”的诞生,不仅是太空极端环境中见证陆生昆虫完成从蛹到蝶的蜕变,更与重庆大学科研团队多年前培育出的“月球第一片绿叶”遥相呼应,串联起探索深空密闭生态系统的坚实足迹,为人类奔赴太空家园的前行之路添砖加瓦。
PART 01
从一片绿叶到一只蝴蝶
2025年12月13日,酒泉卫星发射中心,快舟十一号遥八运载火箭携“神农开物2号”直冲云霄,将这个8.3公斤重的微型太空生态舱送入近地轨道。
数日后,下传回来的图片数据带来振奋人心的消息——一只蝶蛹成功破蛹成蝶,在微重力环境中舒展翅膀、灵活穿梭。
▲“太空蝴蝶”同类品种。雷键 摄
这并非重庆大学科研团队在太空密闭生态系统研究领域的首次突破。时间回溯到2019年,“嫦娥四号”携重庆大学牵头研制的生物科普试验载荷登陆月球背面,载荷内的棉花种子成功发芽,长出人类在月面培育的第一片绿叶,完成了人类首次月面生物生长实验。
彼时,这个2.608公斤重的微型生态圈搭载了棉花等六种生物,同样构建起生产者、消费者、分解者的循环体系,在月球高真空、宽温差、强辐射的极端环境中,验证了地球生命在地外的生存可能。
▲“嫦娥四号”任务生物试验载荷。雷键 摄
从月球绿叶到太空蝴蝶,两次试验一步步升级,从单一植物生长到复杂动物蜕变,从月面短期试验到近地轨道长期试验,科研团队用极简设计实现了深空密闭生态系统探索的进阶。
“此次试验其实很‘大胆’。”“神农开物2号”试验项目总指挥兼总设计师谢更新教授说,团队让试验全程在太空极端环境下进行,不额外增设防辐射装置,不进行主动温控,并采用全光谱光照,最大限度还原太空真实环境,以此验证生命在极端条件下的生存与物质循环能力。
▲“太空蝴蝶”同类品种。雷键 摄
“‘太空蝴蝶’的破蛹成蝶,检验了地球生命的韧性,标志着向复杂生命支持系统在轨长期运行的可行性迈出坚实一步。”谢更新表示,“太空蝴蝶”的诞生,验证了在无人为干预的太空密闭生态系统中,昆虫这一复杂动物门类能够完成它的生命周期关键阶段,精准完成了载荷在轨试验预设的核心目标。
PART 02
太空家园仍有漫长的路要走
太空蝴蝶与月球绿叶的接连突破,背后是人类对太空生物试验的百年求索。
自上世纪起,人类就开始尝试将生命送入太空:1961年发射的世界上第一艘载人飞船“东方一号”就带上了小球藻与航天员加加林作伴;1982年,美国航天飞机搭载植物种子,探索微重力对植物生长的影响;
此后,从空间站培育蔬菜、养殖鱼类,到多国联合开展太空生态闭环试验,人类从未停止探索:破解地外生命生存密码,构建可自我维持的生物再生生命保障系统,为长期驻留太空、建立地外基地奠定基础。
▲搭载入太空的作物种子。雷键 摄
相较于早期单一物种、短期存活的试验,如今的生物实验秉持极简理念,采用低成本方案尝试关键技术突破,让太空生物试验摆脱了“高精尖设备依赖”。
与以前空间生命科学试验多聚焦植物栽培、局限于微生物和小型水生生物研究相比,此次重庆大学蝴蝶成功孵化,将“动物-植物-微生物”三者在轨循环的动态关系研究推进到新的阶段,为未来月球基地、火星飞船所需的大型生物再生生命保障系统(BLSS)积累了宝贵在轨试验数据。
▲重庆大学“神农开物2号”小型太空生态系统试验载荷。雷键 摄
从月球上的一抹新绿,到近地轨道的蝶舞苍穹,人类对太空家园的向往,始终根植于对生命韧性的敬畏与对未知世界的探索。太空生物试验的每一次突破,不仅验证着生命的可能,更推动着技术的迭代、产业的升级,让太空家园从遥远梦想,逐渐成为触手可及的目标。
重庆当地学者分析道,从试验舱内的微型生态,到真正可容纳人类居住的太空家园,仍有漫长的路要走。目前,太空生态系统的循环稳定性、极端环境下生物长期存活、大型生态舱的构建与维护等,仍是亟待破解的难题,从技术突破到产业规模化应用,还需跨越成本控制、标准建立、安全验证等多重门槛。
正如谢更新所言,太空蝴蝶的诞生,只是“向复杂生命支持系统在轨长期运行迈出的坚实一步”,而非终点。
深空寂静,生命有声。从绿叶到蝴蝶,每一次生命在太空的绽放,都是人类探索精神的见证。这条奔赴太空家园的道路,虽布满荆棘,却因每一步坚实的探索,愈发清晰、愈发宽广。
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