神舟二十号与神舟二十一号乘组在中国空间站完成历史性交接班,这场备受瞩目的"太空会师"不仅创造了中国航天第7次在轨人员轮换的纪录,更因4只特殊"航天员"的加入引发科学界高度关注。2雌2雄共4只经过特殊训练的小黑鼠随神舟二十一号乘组进入天宫空间站,标志着我国首次开展哺乳动物长期在轨生命科学实验。
选择小鼠作为太空实验对象源于其独特的生物学优势。这种与人类基因相似度达90%的哺乳动物,具有体型小巧、繁殖周期短等特性,是研究太空微重力环境对生命体影响的理想模型。中国科学院动物研究所项目负责人透露,此次实验选用的小黑鼠经过基因型严格筛选,其暗色皮毛更有利于在轨视频监测系统捕捉行为细节。
要获得"太空通行证",这些小鼠需通过多重严苛考验。在模拟太空环境的训练舱内,候选鼠要在持续旋转的转棒装置上保持平衡超过3分钟,这项测试旨在评估其前庭系统适应能力。科研人员还通过二维旋转仪制造类似航天器变轨时的前庭刺激,筛选出具备抗眩晕特质的个体。更富挑战性的是倒吊测试,只有持续挣扎超过规定时长的"乐天派"小鼠才能晋级。
经过三个月的适应性训练,最终脱颖而出的4只小鼠提前入住特制紧凑型饲养笼。这种模拟太空舱的装置配备自动喂食系统、环境监控摄像头和代谢废物收集装置,确保实验对象能在5天在轨期间维持正常生理机能。中国科学院空间应用工程与技术中心提供的影像显示,这些经过特殊训练的小鼠已能适应狭小空间生活。
实验期间,地面控制中心将通过16个高清摄像头组成的监测系统,记录小鼠在微重力环境下的行为模式变化。科研团队特别关注其运动协调性、进食频率和社交行为等指标,这些数据将为建立哺乳动物太空适应模型提供关键依据。项目首席科学家指出,实验重点在于观察太空环境对小鼠骨骼肌萎缩、心血管功能及神经系统的影响。
此次任务搭载的科学实验装置总重达63.2公斤,涵盖生命科学、流体物理和材料科学三大领域。除哺乳动物实验外,空间应用系统还部署了锂离子电池原位研究装置,大连化学物理研究所专家将在轨开展电化学过程光学监测。另有两项生命科学实验聚焦遗传密码起源与手性物质研究,流体科学领域则安排了活性胶体动力学观测项目。
返回阶段,4只实验鼠将随神舟二十号返回舱重返地球。后续研究将对比分析太空飞行前后小鼠的生理指标变化,重点考察微重力环境对生殖系统、免疫功能及基因表达的影响。这项突破性实验不仅为长期太空驻留提供生物保障数据,更可能催生新型航天医学防护技术,对我国载人深空探测计划具有战略支撑意义。