当我们仰望星空时，除了对未知天体的好奇，还常常会产生太空十分“干净”的想法吧。毕竟，太空充斥着强烈的辐射，近乎真空的环境似乎是细菌、病毒等微生物的 “生命禁区”。
然而，事实真的如此吗？
答案当然是否定的。
在距离地球数百公里的空间站里，航天员们时刻与数以百万计的细菌、微生物共处一室。这些细菌都是从何而来的？它们又会给空间站以及航天员的生活、工作乃至健康带来怎样的影响呢？
空间站的微生物
首先，我们要知道，人体本身就是一个庞大的微生物 “聚居地”。当航天员们从地球出发，踏上前往空间站的征程时，这些寄生在他们身体上的微生物便随之开启了太空之旅。在空间站建设以及物资补给的过程中，大量的设备、生活用品源源不断地运往太空，尽管在发射前会经过严格的清洁、消毒处理，但仍无法杜绝细菌、微生物隐匿其中，进而随着航天员和货物一同进驻空间站。（本篇针对空间站的科学手套箱，没有必要延伸到其他星球。）
发现，某些微生物不仅顽强地在太空极端环境中存活了下来，而且还保留了一定的繁殖能力。大多数微生物在太空环境下，生化活性甚至愈发旺盛，耐药性也显著增强，仿佛开启了一场特殊的 “进化之旅”。
太空既然不是无菌环境，那空间站需要在洁净密闭空间里进行的实验究竟是如何严谨、有序地开展的呢？这就不得不提到空间站里一项至关重要的科研装备 —— 科学手套箱。
科学手套箱
听到“科学手套箱”这个名字，或许不少人会心生疑惑，就如同衣柜专门用于收纳衣物、首饰箱用来珍藏首饰一般，难道这个箱子仅仅是用来存放航天员做实验所需的手套吗？
当然不是这样，科学手套箱内部构造精妙复杂，功能也十分强大。它确实配备了手套，不过可不是日常生活中随处可见的普通手套。天宫空间站的科学手套箱精心配置了四个手套，供航天员在密闭、洁净的手套箱内开展实验操作。其中两个手套安置在前窗位置，另外两个则对称分布于左右侧窗，这样布局可以使两名航天员协同开展实验操作，能极大地提高实验效率。
不仅如此，手套箱前窗上还设有两个密封的双层门，这一设计为快速更换实验装置和样品提供了便利。除此之外，为实现对不同类型实验的“个性化”精确控制，手套箱上还配置了大量的传感器。这些传感器能够实时、精确地记录手套箱里各个关键部位的电压信号、电流信号，同时对温度、湿度、光照强度、风力大小等环境参数进行“个性化”精准控制，全方位反映手套箱以及内置实验装置的实时工作状态。
科学手套箱中的机械臂
当实验涉及到高精度的操作时，手套箱中的精密机械臂系统就会派上用场。精密机械臂系统包括一个操作精度高达0.2毫米的6自由度灵巧机械臂、一个操作精度高达5微米的3自由度微操作器、一个操作精度高达2微米的3自由度细胞夹持机构、还拥有一个操作精度高达2微米的3自由度载物台和一个高倍显微相机等。凭借这些精密设备的协同作战，科学手套箱能够协助航天员在轨完成精度高达5微米级别的实验操作，为生命科学领域的诸多重大课题提供强有力的技术支撑。
科学手套箱的应用范畴极其广泛，它兼顾了生命科学、生物技术、航天医学、材料科学等多个学科的研究需求，为空间站的科研工作者们搭建起了一座通往微观世界、探索宇宙奥秘的“科学桥梁”。不过面对生命科学、材料科学等这些专业性极强的学科领域，航天员能否准确解读手套箱所反馈的专业信息，顺利完成各类高难度实验操作呢？
其实，这一点科研团队在设计科学手套箱之初就已经充分考虑到了。科学手套箱精密机械臂系统具有三种工作模式：第一种是在轨自主运行模式，在这一模式下，精密机械臂系统依托内置的智能控制软件，能够独立自主地对实验目标进行识别、分析，并根据预设的程序步骤精准完成一系列复杂操作；第二种是在轨遥操作模式，当实验任务需要对目标物体进行精确操作时，航天员可以借助外接笔记本电脑操控精密机械臂系统；最后一种是天地遥科学模式，涉及到对专业知识要求极高的实验项目时，远在地球的科学家团队可以通过地面电脑配置的人机操作界面远程操控空间站内的精密机械臂系统，对实验目标进行精细操作。
科学手套箱作为空间站科研工作的得力助手，凭借其精妙的设计、强大的功能以及灵活多变的工作模式，为太空科学实验提供了密闭、洁净的操作空间，也为完成精密实验提供了便捷的平台。相信随着科技的不断进步与创新，科学手套箱将发挥更重要的作用。
部分信息来源于：中国科学院、中国新闻网、美国航空航天局等
（科学性审核：朱林崎，国际宇航联合会（IAF）卫星商业应用专委会亚太办主任、研究员）
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