“神舟二号”揭秘：透视太空实验室

　　本报讯据中国航天报报道，“神舟二号”的太空之旅，肩负着开展一系列空间科学及技术试验的神圣使命，然而，她内部隐藏的秘密却鲜为人知。

　　“太空实验舱”

　　“神舟二号”飞船的三个舱段的各个角落，几乎都安装了大大小小的科学实验设备，返回舱里15件，轨道舱有12件，附加段竟有37件。这些由64件仪器设备组成的有效载荷，都是第一次上天的正式产品，简直就是“太空实验舱”。

　　这些仪器设备各有各的用途。有进行空间材料科学试验的多工位空间晶体生长炉和空间晶体生长观察装置；有进行空间生命科学试验的空间蛋白质结晶装置和空间通用生物培养箱；有进行空间天文观测的太阳和宇宙天体高能辐射监测仪，包括超软X射线探测器、X射线探测器和γ射线探测器；有进行空间环境探测的大气成份探测器、大气密度探测器和固体径迹探测器；有有效载荷公用系统，还有微重力测量仪等。科学家将通过这些设备进行材料科学、生命科学、空间天文、环境监测等试验任务。这些任务以中国科学院为主，由全国50多个科研院所和大学承担。

　　太空“百宝箱”

　　“神舟二号”飞船上装载了一台可制备多种晶体材料的“百宝箱”———多工位空间晶体生长炉。由于太空中几乎没有重力，也几乎没有地面上的对流和沉淀等现象，可以生长出地面上得不到的结构完整、性能优良的晶体材料。因此，在飞船上进行空间材料科学试验，对于获取高品质的功能晶体材料，指导地面批量生产具有重要意义。

　　地面的晶体生长过程可以通过肉眼直接观察，那么，在空间微重力环境下的晶体生长过程又是什么样的呢？科学家设计了一种特殊的安装在飞船上的空间晶体生长观察装置，利用摄像机全过程拍摄空间微重力条件下氧化物单晶的生长历程，通过对空间晶体熔化和结晶过程图像的分析，研究晶体生长动力学和重力对流消失后各种效应对晶体生长的影响。通过在空间对晶体材料生长机理和生长工艺的深入研究，可以指导地面晶体材料生产过程，改进工艺，提高晶体质量，推进材料科学及工程的发展，造福全人类。

　　太空“生物军团”空间环境的微重力、强宇宙粒子辐射、节律变化等特殊的极端条件，给生命科学、生物技术实验，提供了地面不能或不能完全模拟的条件。利用这种独特环境，进行生物体组织培养，可以避免地面重力作用所造成的对流的沉淀作用，获得比地面更好的效果。“神舟二号”飞船上装载的蛋白质结晶装置，是科学家们为了揭示生命的奥秘经过多年研制而成的。它装载有天麻抗真菌蛋白、碱性磷脂酶A2、细胞色素B5等15种蛋白质，对于抗农作物病害、治疗顽症、设计新型药物、在细胞和分子水平上研究生命现象的本质具有重要意义。

　　太空“天文台”

　　宇宙γ射线暴是宇宙中一种突发的巨大能量的爆发现象，每秒钟爆发能量高达1034尔格，相当于10个太阳的辐射能量。如此巨大能量的来源及其发射机制，无法用现有科学理论解释，至今还是一个谜，也是一个重要的国际前沿热点课题。“神舟二号”飞船上携带了进行空间天文观测的超软X射线探测器、X射线探测器和γ射线探测器，目的就是尝试为解开这一谜底提供更多的信息。通过对X射线和γ射线的探测和分析，对研究宇宙γ射线暴的起源、产生机制、爆发的能谱及时变特征等有重要的科学意义。

　　太阳耀斑中质子耀斑（质子事件）产生的高能质子辐射，对载人飞船有很大威胁，对短波通讯、洪涝灾害等也有直接影响。通过对太阳高能辐射变化的观测研究可以判断耀斑性质，可能提前几十小时对质子事件作出警报，在太阳活动高年期间对太阳高能电磁辐射进行监测，具有重要的科学意义和对载人航天器的安全保障作用。因此，我国天文学家将以“神舟二号”飞船为平台，同样利用由上述设备组成的宽能区、高时间分辨率谱仪，在进行宇宙γ射线暴探测研究的同时兼顾太阳耀斑高能辐射监测。

　　这一项目是我国首次对g暴和太阳耀斑进行空间探测。在观测的能谱段设置、时间分辨率及观测任务所处时间（太阳第23周活动高年）上均有我国自己的特色。

　　此外，科学家还将用安装在“神舟二号”飞船上的大气成分探测器、大气密度探测器、径迹探测器，监视空间环境的变化，为空间环境预报和警报提供实时监测数据。即利用空间环境预报中心，收集、综合分析国内外卫星和地面观测数据，提供飞船运行轨道的有关大气参数及太阳活动和地磁活动参数，预报飞船发射、运行期间空间环境状况和可能出现的空间环境异常，并在出现危急情况时发布警报，在载人航天工程的各个阶段发布远期、中期、近期预报，为载人航天器运行的空间环境提供安全保障。它是将来航天员出舱活动的“空间天气预报”系统。（李玮）