我国空间生命科学试验取得突破 柑橘凤蝶在轨孵化验证太空生态循环系统

2025年12月13日,快舟十一号遥八运载火箭从酒泉卫星发射中心成功升空,将重庆大学设计的小型太空生态系统试验载荷送入近地轨道;这项看似普通的科学实验,指向的是太空生命支持系统的关键验证。近日,地面接收到的试验数据和图像资料显示,本次在轨试验取得了重要进展。该试验载荷的核心在于生态循环设计。科研团队在密闭舱内搭建了一个微缩生态系统,由植物、蝴蝶和微生物三部分构成:高等植物作为生产者,通过光合作用提供氧气和有机物;柑橘凤蝶作为消费者,取食植物并完成生命周期;微生物作为分解者,处理生物废物,帮助维持舱内气体成分稳定。由此形成的“三链”物质循环,模拟了地球生态的基本运行机制,为评估太空长期生命支持系统提供了试验依据。为更真实地检验生命系统对极端环境的适应能力,重庆大学科研团队采用了更贴近实况的试验方案:不额外增加防辐射装置,不进行主动温度控制,采用全光谱光照,让试验在太空真实环境中运行。这种“零干预”设计,旨在观察生命系统在微重力、高辐射与温度波动等条件下的生存与循环表现。试验的突出进展是蝴蝶成功孵化。回传照片显示,携带的蝴蝶蛹在微重力环境下顺利羽化,新生蝴蝶在密闭舱内活动自如,既能停留在植株叶片上取食,也能在舱内飞行,其活动范围覆盖了舱内大部分区域。结果表明,复杂动物不仅能够在太空环境中存活,还能完成关键生命周期阶段,并对微重力表现出一定适应性。“神农开物2号”试验项目总指挥兼总设计师谢更新教授表示,蝴蝶成功孵化具有重要科学价值:它推动了“动物—植物—微生物”在轨循环关系的研究,为未来月球基地、火星飞行等任务所需的大型生物再生生命保障系统提供了在轨数据支撑。本次试验可视为“太空农场”核心功能的微缩原型验证,通过在轨环境检验生态循环系统的运行可行性,为构建自给自足的生命支持系统积累经验。从更深层面看,“太空蝴蝶”的成功孵化是我国空间生命科学研究的一项进展。随着深空任务从短期探索走向长期驻留与资源利用,可靠的生物再生生命保障系统变得更加关键:既要为航天员提供氧气、食物和水,也要能有效处理生物废物。重庆大学的有关研究为此方向提供了新的试验依据。当前,载荷密封舱内气压、温湿度等指标保持稳定,试验运行状态良好。科研团队将继续采集数据,继续评估生态循环系统在太空环境中的长期稳定性与可靠性。

从一只在轨羽化并振翅飞行的蝴蝶出发,映射的是人类在太空构建“可持续生存系统”的探索路径。要把一次试验性的成功转化为工程化的长期可靠,仍需更严格的验证、更系统的迭代和更稳健的风险控制。随着在轨数据持续积累、技术方案健全,面向深空的生命保障有望从概念走向可用的体系能力,为更远航程提供支撑。