火星鼠：人类探路火星的“先锋官”
正当“勇气”号和“机遇”号在火星上进行紧张探测的时候，美国和澳大利亚的3所大学宣布，他们已将15只老鼠送上太空。不过这些老鼠并不到达火星，它们只是乘坐生物卫星在地球轨道上运行，但卫星上有人工重力，这种人工重力相似于火星的低重力，因此它们将体验到火星上的低重力环境。如果这项实验获得成功，即可知道未来人类能否在火星上长期生存或定居下来。
20世纪最壮观的载人航天工程是“阿波罗”载人登月，21世纪最壮观和最宏伟的工程将是人类登上火星。登上火星已经不是遥远的梦想，而是一项实实在在的计划。
用老鼠研究火星低重力
用生物卫星研究火星低重力的计划名为“火星重力生物卫星计划”，是2001年8月由美国火星学会发起的，是一个以大学教师和学生为主体的国际合作研究计划。参加该计划的大学包括美国的麻省理工学院、华盛顿大学以及澳大利亚的昆士兰大学。该计划的主要目的是研究0．38克的火星低重力环境对哺乳动物的生理影响。地球是1克重力环境，火星是0．38克的低重力环境，而在太空飞行时飞船上是微重力环境。科学家目前还不知道，这种低重力环境是相似于地球的重力环境还是相似于太空飞行的微重力环境。经过40多年的载人航天，科学家对于太空飞行的微重力环境已经有了比较清楚的了解，微重力对航天员的骨骼肌肉系统、心血管系统和神经前庭系统能产生严重影响，但不知0．38克的低重力环境是减轻了这些影响，还是加重了这些影响。
另外，如果将来在火星飞船上有人工重力，这种通过旋转产生的人工重力能否有效减轻微重力的不良影响？在长达3年的火星探测中，航天员有两年时间是在飞往火星和返回地球的途中度过的，在这段时间，航天员是处于微重力的作用下。如果火星飞船上有人工重力，这种人工重力能否确保航天员的健康和安全？特别是这种人工重力是靠旋转产生的，长期的慢旋转对人体的生理和行为是否又提出新的问题？
“火星重力生物卫星计划”的目的就是回答这些问题。不过这些问题过于广泛，该计划提出6个更有针对性的重点研究课题：1.在低重力环境下骨骼脱失矿物质的程度，特别是发生骨折的风险有多大？2.骨骼结构在宏观和微观两个方面有何变化？3.在主要肌肉群中发生萎缩和肌力减弱的情况；4.肌纤维的结构和组成在宏观和微观上的变化情况；5.神经前庭反射发生改变的程度；6.前庭器官的微观结构发生变化的程度。
火星鼠卫星上住“单间”
“火星重力生物卫星计划”的卫星与一般的卫星不同，这种卫星不仅要能保证老鼠活着上去和活着返回，而且卫星上还要有人工重力。为了产生人工重力，卫星必须以每分钟34圈的速度进行旋转，从而产生0．38克的低重力环境。(www.xing528.com)
该生物卫星重400公斤，被发射到360公里高的轨道上运行5周左右，返回时用降落伞将返回舱软着陆在澳大利亚的沙漠地区。这颗生物卫星上装有15只老鼠，卫星的最大特点是为每一只老鼠设立一个小的“房间”，“房间”内有各种各样的监测装置和分析仪器：每个“房间”内都有一台微型摄像机，以便研究人员对老鼠的活动随时随地进行观察；“房间”内的饮水装置可以记录每只老鼠每天的饮水量；在“房间”的下方是废物收集装置，除收集粪便外，还可以进行尿样分析，通过这种分析可以知道老鼠的骨骼矿物质脱失情况；身体质量传感器可以定期测量老鼠的质量，供研究人员了解老鼠身体质量变化的全过程；最有意思的是每只老鼠都有一些玩具，如供啃咬的小木块，供跑步用的小管道和滚轮等。每只老鼠每天在“房间”内可以跑几公里，这样既可供老鼠玩耍，又可以对抗低重力引起的肌肉萎缩。
在15只老鼠中不仅有一些雌性鼠，而且还有怀孕的雌鼠。也就是说这些雌鼠将在太空中生下小鼠，这些小鼠将在低重力环境中出生、长大和成熟。迄今为止，科学家还不知道低重力环境对哺乳动物生长和发育的影响，而且也没有人用哺乳动物在太空中进行过这样长时间的实验和研究。
三所大学跨国探火星
3所大学中有250多名学生参加该项实验，这些学生来自不同专业。3所大学各有分工，其中麻省理工学院负责鼠“房间”和生命保障系统的设计和研制，同时还负责整个计划的组织和协调；华盛顿大学负责生物卫星的电力系统、推力系统、姿态控制系统、温度控制系统和与地面的通信联系；澳大利亚的昆士兰大学则负责卫星的回收工作。
该计划的发起人认为，这项计划的最大收获是让学生们得到一次实际的学习机会，他们从中可以学到如何搞科学实验和研究，而且是搞科技领域的实验研究，学生们在实验中学到的知识和技能是在课堂上所学不到的。因此，这些计划很有吸引力，大批同学踊跃报名参加。
这项实验研究计划具有极大的挑战性。虽然学校的师生们以前也曾经进行过许多卫星实验，但是没有一项有如此的复杂和困难。在实际飞行之前，他们要在地面进行几次为期7周的模拟实验，主要是测试和考验卫星上的环控生保系统，如果该系统不过关，整个实验就将前功尽弃。
其实对师生们最大的挑战不是实验本身，而是完成计划的经费问题。估计完成整个计划大约需要1500万美元，目前3所大学分别提供了一些启动经费。经费来源主要靠私人捐助，一位不愿透露姓名的捐助者已经答应愿意承担1／2的研究费用，此外美国宇航局也同意提供一部分资助。
吴国兴
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