鄭德楊
黏菌為多頭絨泡菌,呈黃色,嚴格意義上講,盡管它并不屬于動物,也不算真菌,更不是植物,卻能像動物一樣移動。我??苿撝行男l星載荷地面實驗室測速結果顯示,它的移動速度可達2.13~2.21cm/h。
黏菌是一群類似霉菌的生物,廣泛分布在世界各地,喜歡溫暖、潮濕的環境,能形成具有細胞壁的孢子,但成長史中沒有菌絲的出現,而是有一段黏黏的時期,因而得名。黏菌沒有大腦、神經、眼睛,雖然只能感知周圍的環境,但經常表現出驚人的線路規劃能力。那么,這種能力在太空中能否繼續發揮呢?
一、黏菌在太空家園——“太原”號衛星中的生存環境
“太原”號衛星運行在距地面300~1 000km的高度,它將執行把黏菌送上太空的任務。黏菌能否在太空生存,首先要考慮地球大氣問題。
地球大氣的氣體主要集中在0~50km的高度,約占地球大氣總量的99.9%,而在高度大于100km的空間僅占0.000 1%左右。隨著高度的增加,大氣越來越稀薄,即越來越接近真空。隨著大氣密度減小,大氣壓力也隨之減小。度量環境真空度的高低一般不用大氣密度,而是用大氣壓力,單位是Pa。大氣壓力隨著高度的增加按指數規律下降。
那么,黏菌在真空環境中能生存嗎?
二、真空環境中生存驗證試驗
我從學校衛星載荷地面實驗室取出一塊爬滿黏菌的紗布,將其放入1 000ml透明塑料盒再次培養,加入黏菌最喜歡的食物之一——不加糖的燕麥,用噴壺噴水打濕,并把盒子移入真空桶,將盒內環境抽成真空。
地面驗證試驗表明,在-0.75~-1Bar(100×kPa)真空環境中進行培養,黏菌能維持生存,且16小時9分鐘20秒內有較明顯的移動與聚集,如圖3(a)(b)(c)(d)盒子左上側。
黏菌能在一定程度的真空環境中存活,這讓黏菌作為衛星載荷成為可能。為了確保黏菌在太空中生存,我又設計了第二個驗證試驗。
把黏菌放入1 000ml透明的塑料培養盒,將盒內環境抽成真空,并用真空食品袋(或加厚鋁箔真空食品袋)進行密封包裝,24h后,黏菌依然能存活。所以,可在發射衛星前,把裝有黏菌、含有一定量空氣的盒子進行密封包裝后搭載衛星發射到太空,更能確保黏菌在衛星上的存活率。