新京报讯（记者 黄哲程）6月17日下午3点30分，内蒙古阿拉善，一枚探空火箭发射，向70千米高空疾驰，拖曳出一条白色的“尾巴”。这枚火箭上搭载的是中国首个中学生太空生物实验舱——“方舟一号”。
现场目睹火箭成功发射，北京市八一学校高二学生张馨心兴奋不已，她正是“方舟一号”的设计者之一。
火箭发射现场。
中学生为谁造了太空舱？
果蝇和蟑螂是第一批“乘客”
“方舟一号”由北京市八一学校牵头研制，该校和石家庄鹿泉一中近40名学生参与了设计。
这个由中学生设计研制的太空舱原计划跟随今年下半年发射的“八一02星”进入太空，但因实验舱尺寸等问题，最终改为由探空火箭于6月17日将其送至70千米的高空。先行验证实验舱的自主定位、返回式着陆搜救以及数据回传功能。
“方舟一号”携带了百余只果蝇和几只蟑螂，预想通过研究太空环境对果蝇睡眠的影响，为解决宇航员睡眠障碍问题提供参考对策。
张馨心是5名前往内蒙古阿拉善发射现场观摩的学生之一，也是“方舟一号”项目的全程参与者，去年暑假就加入了团队。
第一次参与活动时，张馨心有些手足无措，她所在的小组需要自主设计一个研究果蝇生命节律的实验方案，经常一个问题还没解决，又出现了新的问题。
他们查阅资料得知，果蝇5分钟保持不动就是进入了睡眠状态，但想到太空舱会不断运动，所以要确认果蝇睡觉时能否抓在试管壁上保持静止，于是找来小风扇对着果蝇吹，证明它们睡眠时具有“抓壁”能力。“这些问题一环扣一环，解决问题的过程很有趣，就像解谜游戏。”张馨心说。
为什么选择将果蝇带上天？参与项目的中科院城市环境研究所相关负责人介绍，果蝇的一部分基因与人类同源，并且像人类一样受昼夜节律和环境的影响，习惯每天在固定时间睡觉，是研究人类睡眠的新模型。多次实验显示，果蝇对太空环境的应激做出积极的响应，较小的体积能以最小化的资源需求生存下来。
回收后的“方舟一号”太空生物实验舱。
太空舱有什么难做的？
要保证无人操作下温度湿度很合适
今年寒假，张馨心所在的小组完成了实验舱的内部结构设计，需要继续进行编程，确保实验舱能自动运转，在无人操作的情况下，自我调整内部温度、湿度、氧气和二氧化碳含量等。
张馨心自学了C++课程，在“初升高”的暑假参加了学校的编程课程，寒假时又参加了北京市第三十五中学的编程冬令营，但实验舱的编程对她来说难度仍然很高。寒假期间，张馨心连续三天不停写程序，早上八九点来学校到晚上五点回家，其间一直用电脑编程、测试，回家后继续忙到八九点。“有时候睡觉都在想编程”，张馨心说，数不清程序出了多少次错，只记得当监视器上出现第一个正确读数时，她兴奋得叫了出来。
在最终的“方舟一号”太空生物实验舱设计方案评选时，张馨心所在小组的设计方案获得了第一名。
对张馨心而言，参与这次活动最大的收获不是最初预想的学习知识和技能，而在于开阔眼界，提升心理素质，“通过活动我获得了很多机会，比如参与了航天专家的讨论会议，当众作了汇报，感觉像农村丫头进城了”。
参与项目期间，她偶尔会担心做不好，萌生退意，父母都会鼓励她继续参与，即使“方舟一号”的发射时间临近期末，父母也支持她前往内蒙古阿拉善见证实验舱发射升空。“很感激爸爸妈妈给了我勇气。”张馨心说。
果蝇送进太空了吗？
对不起“乘客”，发射时温度太高了
“这次试验略有遗憾”，本次项目指导老师、八一学校教师陶祥明介绍，由于使用的探空火箭升空速度快，到达70千米高空只用了200多秒，且因靶场空域问题火箭安排在下午发射，太阳辐射强，导致为夜间发射设计的实验舱内温度超过了果蝇适宜的生存温度，果蝇没能存活下来。
得知果蝇没能存活，张馨心和她的小伙伴们没有气馁，“没关系，失败是成功之母。”
尹依岚也是项目的参与者，“实验中遇到难题时，大家互相鼓励，坚持做下去，很少放弃。”尹依岚说，回想起之前的经历，她也不会轻易放弃。
“实验舱设备仍旧承受住了高温、高真空、高震动和高冲击”。陶祥明表示，未来如有机会，学校还会组织学生参与设计实验舱，将果蝇送入太空，进一步研究其在太空中的睡眠规律和影响因素。
“开展这些活动，不是单纯为了提高学生的知识和能力，而是希望学生通过实践体验，对于未来的专业或兴趣发展有一个初步认识，发现自己擅长或不擅长的领域。”陶祥明介绍，通过合作把一些科研院所或高校的实验项目下放到中学，能让学生拓宽视野，参与科技实践也是学生成长过程中很好的经历。
参与“方舟一号”设计的八一学校学生代表与火箭合影。
新闻背景
航天教育已成八一学校教学特色
鼓励学生参与航天项目设计活动在八一学校已有先例。2016年12月28日，国内首颗中学生科普小卫星 “八一·少年行”在太原发射，八一学校的学生参与了卫星的设计与研制过程，并主导完成了卫星的载荷设计。
陶祥明介绍，近年来，航天科技教育已成为八一学校的一项特色，通过卫星研制等项目带领学生参与科研。去年5月，八一学校成立了空间生命科学实验室，在中国科学院城市环境所、航天科技教育联盟等单位支持下，不定期就青少年参与太空生物试验、返回式搭载载荷等涉及的专项航天知识开展科普讲座、寒暑假实践营等活动。
学校对科技教育的课程建设也做了改进。初中课程建设中增强了数学、物理、化学和生物等学科教学的横向配合，高中则重点开展多种科学创新与技术实践的跨学科探究活动。
每周六上午，学校面向高一学生开设跨学科项目式课程。在基于实际工程实践的一些项目式课程中，将卫星研制工程的实践活动分解成13个教学模块，开展了卫星研制、载荷设计和卫星应用等不同的项目式课程。
“学校希望通过项目式课程方式，让学生关注核心知识和挑战性问题，引导学生在学习过程中探索实践，提升核心素养。”陶祥明表示。
新京报记者 黄哲程 编辑 张畅 校对 李项玲
图片、视频均由受访者提供
