太空真奇妙 蜘蛛上太空

文/楊祖愛(美國太空總署太空工程師、國際太空站機器 |2013.10.25
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太空人在太空艙裡照顧蜘蛛。 圖像來源/NASA

如果我們來選一種蜘蛛上太空,你要選那一種?如果此時你立刻開始專心思索!蜘蛛有那些種類呢?我要從中選那一種呢?

我就要說:且慢!在你作選擇之前,要不要先知道為什麼我們要送蜘蛛上太空?上去做什麼?你這樣問的話,就對了,因為如果不知道蜘蛛上太空的目的,只是很聽話的要你選,而不先弄清楚目的,則無法選擇適當能配合需求的種類,選出來不能用,就白費工夫了。

澳洲的一所中學,在美國太空總署(NASA)、Space Hab公司、RMIT大學和墨爾本皇家動物園的合作指導下,26位高中一年級的學生,在西元2000年開始了一項《太空蜘蛛》的三年計劃,他們的目的是實驗太空無重力環境對蜘蛛結網的影響。

地球上的物體,億萬年來,適應了地心引力的影響,一旦移到太空裡,因為距離地球遠,承受不到地心引力了,因而是飄浮著的、沒有重力的環境。

蜘蛛吐絲和結網,是一種有趣的行為,蜘蛛利用體重的移動來結網,絲的成分不會變,但是移動的速度和使出的力道可以改變網的形狀和疏密,所以地球上的重力對於織網工作很有影響,如果把蜘蛛放入太空,在無重力的飄浮情況下,對體重的感覺很微弱,所以我們假設會影響吐絲和結網。

這項太空蜘蛛計畫就是讓學生觀察蜘蛛在無重力環境下怎麼移動?還會不會吐絲結網?絲的粗細與地球上是否相似?絲的網紋有何改變?把這些重點列好以後,才開始選蜘蛛。什麼樣的蜘蛛最適合?

首先,這蜘蛛要很會結網,不能太老,怕它受不了太空飛行的衝擊,也不能太年幼,怕結網能力尚未成熟,不能有毒,以免實驗中出意外。這些條件定下來以後,作選擇就容易了。有了,選定了澳洲花園球蛛(Golden Ord Weaver - Eriophora Biapicata),它是人面蜘蛛的親戚,無毒,壽命一年,所以選二個月大的最適合。它們是花園裡美麗的織工,會吐金黃色閃亮的絲,母蜘蛛有大大圓圓、像雞蛋黃那麼大的肚子,她可以在一夜之間織出一個三公尺長的大網子,清晨之前把網連同獵來的小蟲一起吃下,來頓豐富的早餐,網子裡的蛋白質吃下去後會再吸收,明晚再織新網。

初步選出30隻,同學分成五組工作,分別負責餵食、設計住處、制定太空任務程序、訓練適應無重力環境、發布新聞和連絡工作。他們發現,最好是每六天餵一次,因為餓了才會吃下舊網,再織新網以吸引獵物。他們也學會了使用電動旋轉機(Clinostat)來模擬無重力,訓練蜘蛛適應新環境,他們也參考1973年太空蜘蛛研究結果,加以改進。

這次實驗並非首次,在1973年就已經有位美國女高中學生,培養了二隻北美花園十字蛛(araneus diadematus),在7月28日,飛上了美國天空實驗室,是第一批太空蜘蛛。

澳洲中學生,三年後,完成準備選好八隻蜘蛛,搭上了美國STS-107次哥倫比亞號太空梭,於2003年1月16日升空。其中最會織網的一隻只用了在地球上一半的時間就織好了。

哥倫比亞號不幸在回程時爆炸,許多照片、八隻蜘蛛和七位太空人沒能回返地球。





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