[发明专利]果蝇太空搭载实验装置

说明书

本发明涉及航天仪器领域，特别涉及一种果蝇太空搭载实验装备，该装备包括四个部分，分别为：绝热和耐压等特性的通用型箱体，果蝇的航天搭载生命保障系统，果蝇的空间行为学研究监测系统以及环境监测控制模块。该装备可以满足隔振、隔热、耐压等要求，可抵御航天器发射和回收时恶劣的力学环境；可以为果蝇生长和繁育提供合适的温度、湿度、供氧和光照等条件，满足果蝇生长的基本需求；可以开展航天搭载果蝇的运动能力、学习记忆能力、求偶行为和昼夜活动节律周期等空间行为学研究；采用模块化的设计和数字化的操作系统，使各项功能共同协作，可完成监测、控制以及数据传输等任务。本发明的成功研制将为深入研究空间生命科学提供技术支撑条件，对于推进人类开展空间科学实验研究具有十分重要的科学意义和实际应用价值。

技术领域

本发明涉及航天仪器领域，特别涉及一种果蝇太空搭载实验装备，可在太空满足果蝇生长发育所需要的基本生命保障功能，并且可以用于开展果蝇空间行为学及遗传学研究的装置。

背景技术

随着人类航天技术的突飞猛进，进驻和开发地球轨道外层空间，已成为人类探索宇宙奥秘、获取更多自然资源、开拓生存空间的必然发展方向。空间生命科学研究与人类的生产、生活密切相关，它是人类载人航天发展的重要组成部分，也是载人航天发展的基础，其潜在的社会和经济效益已成为许多国家的重点研究领域。

我国航天生命科学的研究偏向于太空育种，特别是植物和微生物的太空育种，这与其体积小、生存能力强、突变率高易于搭载等特性相关，而活体搭载方面与国外相比则较少，这可能与活体动物搭载所需要的空间大，对生存环境要求较为苛刻相关。如何为生物样品提供适宜生存、生长的良好环境（相对稳定的温度、湿度，足够的光照等等）；如何最大限度地排除非空间环境对实验的影响，减小自身的或安装位置引起的噪声和振动，避免破坏空间的微重力环境；如何保证生物样品及其安装结构能适应发射和回收时恶劣的力学环境等，这都是当前急需解决的技术难题。

本发明将设计一台果蝇航天搭载实装置，该实验装置将根据航天仪器的要求和生物学、空间微重力、空间辐射的特点进行设计，提供满足果蝇生长发育所需要的基本生命保障功能，可以开展果蝇空间行为学及遗传学研究。

发明内容

1.发明目的：

本发明主要是根据航天仪器的要求和生物学、空间微重力、空间辐射的特点，设计出满足果蝇太空生长发育所需，可以开展果蝇空间行为学及遗传学研究的实验平台。本发明的成功研制将为深入研究空间生命科学提供技术支撑条件，对于推进人类开展空间科学实验研究具有十分重要的科学意义和实际应用价值。

2.技术方案：

本发明主要设计为四部分，分别为：绝热和耐压等特性的通用型箱体，果蝇的航天搭载生命保障系统，果蝇的空间行为学研究监测系统，环境监测控制模块。

（1）绝热和耐压等特性的通用型箱体，采用夹层结构，内层是气密耐压箱体，包裹航天多层隔热薄膜进行隔热，外层由安装基板和五块盖板组成，并且箱体外设有统一和标准化的接口，箱内安装辐射探测器，分布式温度、湿度、光照、供氧、微重力智能感知单元以及摄像元件。（2）果蝇的航天搭载生命保障系统包括温控系统、光照系统以及湿度及供氧系统。（3）果蝇的空间行为学研究监测系统包括果蝇行为监测器以及相应的存储装置。（4）环境监测控制模块主要包括集散控制系统，温度、湿度、光照、供氧调控软件，视频监控系统。

3.有益效果：

（1）绝热和耐压等特性的通用型箱体，可以满足隔振、隔热、耐压等要求，可抵御航天器发射和回收时恶劣的力学环境。（2）果蝇的航天搭载生命保障系统，可以为果蝇生长和繁育提供合适的温度、湿度、供氧和光照等条件，满足果蝇生长的基本需求。（3）果蝇的空间行为学研究监测系统，可以开展航天搭载果蝇的运动能力、学习记忆能力、求偶行为和昼夜活动节律周期等空间行为学研究。（4）环境监测控制模块，采用模块化的设计和数字化的操作系统，使各项功能共同协作，可完成监测、控制以及数据传输等任务。