新華社莫斯科１１月１６日電 專訪：豐富、復雜的太空實驗在等待常駐宇航員——訪俄資深宇航員巴圖林

新華社記者欒海

中國航天員在天宮二號實驗室內完成了大量科學實驗，其成果將有力促進中國載人航天發展。未來隨著中國太空駐留時間進一步延長，中國航天員還有望開展哪些實驗？特點和意義何在？俄科學院通訊院士、資深宇航員尤里·巴圖林一一解答。

豐富成果靠長期收獲

現年６７歲的巴圖林曾在１９９８年作為航天研究員進駐俄和平號空間站，實施科學考察及實驗，并于２００１年陪同世界首位太空游客蒂托造訪國際空間站時進行了短期科考，同年巴圖林被授予“俄羅斯英雄”稱號。

巴圖林在接受新華社記者專訪時說：“在和平號空間站和國際空間站內，我從事最多的科學實驗是等離子晶體實驗，這項研究的目的是觀察低溫等離子體內部的帶電粒子如何在微重力條件下實現有序排列。這些實驗在持續兩周后所形成的觀察記錄，已足夠寫一本科學著作了。而這項實驗已在國際空間站內開展了１５年?！?/p>

巴圖林還和同事通過實驗研究過宇航員用肉眼看到的某些艙外神秘閃光的成因，實驗結果顯示這種閃光很可能與空間站附近的電離輻射有關。

巴圖林表示，在長期太空駐留期間，宇航員還可持續用儀器觀測海洋底部并獲得理想數據；常年研究地球大氣頂層和近地空間的物理變化；長期積累空間站運行軌道內的太空輻射和電磁場數據，并研究其對宇航員身體、各種儀器和空間站建筑材料的影響；系統性分析長期太空飛行對各種生物和生物技術應用的影響；通過實驗改進完整培育太空有機作物的技術；用觀測設備不間斷從太空研究地球自然資源，監測生態環境，并為開發探測新技術積累經驗。

微重力環境極其寶貴

在回答究竟哪種太空條件對科學實驗最為寶貴時，巴圖林表示，５０多年來的載人航天實踐表明，載人飛船和空間站可為科學實驗提供極其寶貴的微重力條件。

巴圖林說，研究者在地球上能夠創造的微重力環境每次只能持續幾秒鐘，而長期太空飛行可提供近乎無盡的微重力科研條件，可得出地面沒有的實驗結果。

巴圖林介紹，獲準向常駐宇航員提供實驗方案的科研單位所提出的要求不斷增多，例如研究者總希望將科研設備放置在空間站內微重力數值最小的環境下。此前這種微重力被要求保持在萬分之一ｇ（ｇ為重力加速度）的水平上，現在這一需求被提高到了百萬分之一至千萬分之一ｇ。

質心是質量集中的一個假想點。巴圖林說，工程專家可通過結構設計，使質心位于空間站的密封實驗艙內，質心所在位置是微重力最小的地方，在其周邊可滿足百萬分之一ｇ水平的區域面積約為２１平方米。如果需將這一微重力水平提高到千萬分之一ｇ，則滿足這一要求的區域面積會縮小到０．２１平方米。

巴圖林說，影響質心位置的因素除了空間站的基本結構外，還涉及到與其對接飛行的飛船數量、后期添加的太空艙的位置和空間站內有效載荷的布局變化。如空間站規模太大、結構過于復雜，那么質心位置有可能在密封艙之外，給微重力實驗帶來麻煩。因此為了給未來航天科研預留下寶貴的最小微重力環境，須避免空間站的整體結構復雜化，確保其質心位于科學儀器所在的密封艙內。

復合實驗托起未來航天

對于怎樣開展太空實驗才能取得重要成果，巴圖林解釋說，在太空飛行時，被研究對象會同時受到多種外界因素影響，這些因素包括電磁流量、高能粒子流量、太陽質子爆發、無線電輻射激擾、太陽風強度、地球大氣電離層和地磁場擾動等。因此若想得出全面的研究結果，必須開展多因素復合實驗。

巴圖林說，目前在國際空間站開展單次實驗時，最多可施加１０個影響因素，而與某個實驗項目相關的這類影響因素的總數可能超過１００個。為了得出可靠的實驗結果，實驗總次數會相當多。此外，即使只對某一實驗施加幾個影響因素，這些因素也要通過不同的排列組合，在不同影響程度上被引入實驗。而且每個實驗都需對實驗設備進行復雜變更，因此這些實驗都要事先在地面由數百人的團隊設計部署，未來太空科研的發展將繼續依賴這種實驗模式。

“對于載人航天發展來說，需著重用多因素復合實驗研究時間更長、路途更遠的太空飛行可能給宇航員的身體和生存環境帶來哪些變化。此外，還需用這種實驗模式系統性研究未知的太空物理和化學環境會對航天技術、工程材料和各種設備造成什么影響，”巴圖林對記者說。

 

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專訪俄資深宇航員巴圖林：豐富、復雜的太空實驗在等待常駐宇航員

圖文簡介

中國航天員在天宮二號實驗室內完成了大量科學實驗，其成果將有力促進中國載人航天發展。