维珍银河和蓝色起源将把科学带到他们的欢乐之旅中

维珍银河和蓝色起源将把科学带到他们的欢乐之旅中

周日早上,Sirisha Bandla 从绑在腿上的袋子里取出一根塑料管,里面装着芥菜幼苗和化学防腐剂。当她转动管子一端的旋钮时,防腐剂包围了幼苗,停止了所有生物活动。在接下来的几分钟里,她在精心挑选的时刻对两个类似的管子重复了这一动作。

如果不是环境特殊,这也许只是一次普通的实验。但班德拉,这位维珍银河公司负责政府事务和研究运营的副总裁,却漂浮在距离地球表面数十英里的地方,开创了一种全新的研究形式。

“我们可能会在一两年或十年后回顾这一实验,并说:‘天哪,这是第一次有人在亚轨道空间进行实验?天啊,我不敢相信我们曾经没有做过这样的实验,’”参与设计该实验的佛罗里达大学生物学家罗伯·费尔说。

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班德拉在太空船二号太空飞机上进行了这项植物实验,这架太空飞机将她和其他三名维珍银河附属乘客送到了太空边缘,这是太空旅游的一个里程碑时刻。

维珍银河的首次载人航天飞行包括创始人理查德·布兰森,他在他的亿万富翁竞争对手杰夫·贝佐斯计划乘坐蓝色起源第 16 次新谢泼德号火箭飞行的九天前到达太空。

一些爱好者为扩大太空旅行范围的努力而欢呼,而另一些人则讽刺这是超级富豪的欢乐之旅(早期的座位以每张 25 万美元的价格卖给了贾斯汀·比伯和凯蒂·佩里等人)。但随着这两位亿万富翁竞相将亚轨道太空旅游变为现实,太空研究人员可能会赢得真正的大奖:亲自操作新型实验的机会。

在飞行前几天​​,费尔和安娜-丽莎·保罗(他们共同管理着佛罗里达大学的太空植物实验室)长途跋涉来到新墨西哥州美国太空港机库中的临时实验室,为 NASA 资助的实验准备种子。他们的近期目标是了解植物如何进化到可以在地球引力的标准拉力下生存,它们最初是如何对近乎失重的外星环境(即“微重力”)做出反应的。

这项实验在三个时间点拍摄了拟南芥的基因活动快照:失重开始前、失重中和失重结束时。未来的实验可能会研究植物如何调整新陈代谢或蛋白质使用以应对失重。

这些问题无法用标准的微重力实验室来回答。费尔和保罗已经将种子送往国际空间站,但那里的植物一生都完全不受地球引力的影响。他们还带着植物乘坐抛物线“呕吐彗星”飞行,但这些飞行只能产生几秒钟的失重状态。只有在亚轨道短途飞行中,比如维珍银河现在提供的飞行,实验才能探测从地球重力到微重力的转变,以及持续几分钟的微重力环境。

Ferl 和 Paul 的实验还有第二个目标,超越了植物遗传学:测试亚轨道实验的一般程序。例如,他们旨在了解 Bandla 在两到四分钟的失重状态下需要多长时间才能启动试管,她可以携带多少样本,以及她将如何处理这些样本。这方面的研究探索了亚轨道研究的真正改变游戏规则的机会,让科学家更直接地参与他们自己的实验。

在几乎所有科学领域,研究都是亲自动手的体验。气候科学家远赴北极和南极。火山学家攀登火山,亲自测量熔岩流。海洋生物学家跳入深海潜艇,观察奇异的水下生物的行为。保罗说,我们非常乐意看到科学家去“极其危险或极其新奇的地区”工作。

微重力研究则不同。国际空间站每次只搭载少数宇航员。他们启动并监控一系列实验,而地球上的研究人员通常将这些实验设置为尽可能自动化。这比什么都不做要好得多,国际空间站的调查已经产生了大量科学文献。但没有任何计算机程序或机器人能够超越人的思维和双手。

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保罗说:“只有人类才能真正决定在什么时候、以什么方式进行实验。”

然后是价格。一台能在恰当的时机停止生物体功能的全自动机器的开发成本可能高达数百万美元。维珍银河每个座位仅需数十万美元,这看起来已经很划算了。

很快,维珍银河不仅将进行由人类操控的实验,还将进行由设计这些实验的人类操控的实验。去年,NASA 选择了备受瞩目的冥王星飞越任务的首席科学家艾伦·斯特恩 (Alan Stern) 来测试恒星和其他天体如何透过维珍银河的窗户在天文设备上呈现。贝索斯的竞争对手亚轨道公司蓝色起源 (Blue Origin) 也计划很快将实验发射到亚轨道空间。这项研究最初将包括来自太空植物实验室的自动化实验,费尔预计随后将进行人工操作的调查。

“我们对 2021 年的真正希望是帮助这两家供应商释放能力,让它们能够搭载科学家,”费尔说。“这就是为什么 [周日的飞行] 如此重要。”

对于班德拉、布兰森和其他机组人员来说,这可能只是几分钟的失重状态,但这次任务可能标志着太空研究人员新时代的开始。

“我们正处于迈向新常态的前沿,最终这将成为常态,”保罗说。“但就目前而言,这仍然是一件新奇而了不起的事情。”

更正 2021 年 7 月 15 日:本文的先前版本拼错了一位生物学家的姓氏。他是 Rob Ferl,而不是 Fern。

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