把火星环境“搬”进地球需要几步？浙研“微型火星”助力逐梦苍穹

把火星环境“搬”进地球，总共需要几步？

宁波大学天体化学与空间生命-钱学森空间科学协同研究中心（以下简称“协同研究中心”）研发的地外极端环境综合模拟舱给出了答案：一步到位。

这个形似小型集装箱的装置，体积约为1.8立方米。麻雀虽小，五脏俱全。模拟舱内如同一个“迷你实验室”，小小的空间内放置了重力、磁场、辐射、温度、气压、气体成分控制等九大模块，能高度复现火星的复杂环境，打开装置大门，如同打开了一扇通往火星的“任意门”。

地外极端环境综合模拟舱内部，受访者供图

地球生物进入火星将会如何？

先在“微型火星”里做张“模拟卷”

在电影《阿凡达》的奇幻世界里，人类需要佩戴过滤有毒气体的特殊面罩才能在潘多拉星球生存。这种艺术想象折射出真实的空间探索难题——虽然电影中的潘多拉星球是艺术设定，但地外星体环境的确和地球上环境大为不同。

火星表面平均温度在零下55℃，大气密度相当于地球的1%。地球上的生物进入这样的环境，将会有何变化？

想要知道答案，生物可以先做张火星“模拟卷”。

微重力、亚磁场、强辐射、低温、低压……模拟舱能在同一时间全面模拟火星上综合环境要素，如同一个“微型火星”。科研人员可以利用舱内机械臂对生物样品实现多项研究操作。“许多模拟火星环境下的空间生物学相关研究项目都能在这里开展，所有生物样品的实验数据均可通过网络化系统进行实时监控和分析。”协同研究中心执行主任华跃进介绍道。

地外极端环境综合模拟舱，受访者供图

虽然装置提供的模拟环境，与真实太空环境之间不可避免地存在一定差距，但这一模拟装置成本较低、使用灵活。不同于我国已有的太空模拟设施只能独立控制单因素变量，这一设备可以将不同因素整合于小型空间的模拟舱。

“在我国已有的模拟设施中，每一个变量因素都是一个独立的单元，如只能够调节温度，或者只能调节辐射，但协同研究中心这一装置的每一个因素都可以改变，它既可以进行单因素变量实验，还可以在同一时间开展多因素变量研究。”华跃进说。通过调节，模拟舱除了能够模拟火星，还可以自由模拟月球等其他太空环境。

为何要“预习”实验？

探索火星，步履不停

在火星上做实验前，为何要先模拟一番？

宁波大学新药技术研究院副院长吴翊乐告诉潮新闻，在模拟舱内了解大致科研情况，如同让科研人员做了“预习”，能帮助未来火星上的研究。

作为地球的“近邻”，火星被认为曾拥有类似地球一样的宜居环境以及丰富的资源。从20世纪60年代开始，人类就开启了火星探索之旅。

怀揣着对未知的好奇与深耕的勇气，我国对火星探索步履不停。在2021年，我国已经通过天问一号任务实现了对火星的环绕、着陆、巡视探测，后续计划在2030年前后实施火星采样返回。人类对火星的不断探索，将丰富人类对类地行星的认知，了解太阳系的形成和演化。

“送上太空的载荷有限，每一克都弥足珍贵，”吴翊乐说，“如同航天员要在地面上进行反复训练后才能上天一样，为了应对未知的变化，科研人员会在地面上进行模拟实验，做好预案后，再到火星上进行研究。”

2025年1月8日在广东中山拍摄的火星特写，图源：新华社

“十八般武艺”即将一一展现

共享模式下，多家单位助力逐梦苍穹

在吴翊乐看来，模拟舱是协同研究中心“压箱底的宝贝”。目前，协同研究中心已经正式开放模拟舱。接下来，舱内还会展现科研的“十八般武艺”。

华跃进说：“眼下，模拟舱内的许多研究还属于空间生物学领域，接下来会有空间物理学、材料学等更多学科领域的实验在这里一一亮相。”

此外，模拟舱也将开启“共享模式”。协同研究中心研究团队与浙江大学、中山大学等15家高校、科研机构达成合作，向精心挑选的项目团队免费开放模拟舱使用权限，并且提供开放课题项目资助，支持其在模拟舱内开展相关研究。“目前是第一批，接下来还会有更多的项目在模拟舱里展开。”华跃进说。

地外极端环境综合模拟舱，受访者供图

 在探索星辰大海的征程中，这个“微型火星”正为人类搭建起通向宇宙的阶梯。吴翊乐透露：“在模拟舱的试用期内，我们已经在里面开展过一些实验了，接下来这些实验样品还会送上太空，进行真实的太空实验！”