一只在太空极端环境下经历了从蛹到成虫完全发育过程的“太空蝴蝶”，时而停留在载荷密闭舱内的植株叶片上，时而自由飞翔。这只“太空蝴蝶”，正是出自重庆大学“神农开物2号”科研团队。

▲2月2日，重庆大学A区深空中心展厅，谢更新展示“太空蝴蝶”同类品种。记者 郑宇 摄/视觉重庆

为什么选择用蝴蝶来做试验？如何保证顺利实现“破蛹成蝶”？这项“太空蝴蝶”试验有何重大意义？2月2日，记者对话了重庆大学空天科学与技术研究院院长、“神农开物2号”试验载荷总指挥兼总设计师谢更新。

不仅有蝶蛹，还携带了植物种子和成熟植株，以及微生物

记者：“神农开物2号”为什么选择蝴蝶这一物种在太空进行试验？还有哪些生物这次一起上了太空吗？

谢更新：2025年12月13日09时08分，重庆大学“神农开物2号”小型太空生态系统试验载荷搭载北京紫微宇通科技有限公司“迪迩五号”空间试验器，由快舟十一号遥八运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空，成功进入近地轨道，开启在轨试验任务。

▲重庆大学“神农开物2号”试验队出征。受访单位供图

“神农开物2号”载荷此次携带了蝶蛹、植物种子和成熟植株，以及微生物，它们组成了由动植物与微生物构成的无人操作三链闭环生态系统。

其中，蝴蝶作为植物授粉的媒介之一，在地面生态系统中扮演着连接植物繁殖与自身生命周期的关键角色。在这次试验中，蝴蝶则是这个小型生态系统的核心。

试验选用的植株和植物种子，涵盖了油料作物、纤维作物、药用植物、水果等。

微生物作为安全、高效的天然“分解者”，负责将动植物残体分解为植物可吸收的养分，是物质循环再生的核心引擎。

这些物种并非随意组合，而是构成了一个力求自我维持的“生产者-消费者-分解者”三链闭环系统。在科学层面，它构建了一个功能完整的微型生态循环原型，探索未来月球/火星基地实现物质循环再生的核心技术路径；在人文层面，它携带了中华农耕文明的药食智慧，并借由蝴蝶这一极具灵性的生命，寄托了人类在星辰大海中让生命延续、让文明开花的终极梦想。

得益于镁合金材料，“太空蝴蝶”试验罐轻量化效果更突出

记者：早在2019年，由你们承担的“嫦娥四号”任务设计的试验装置是一个圆柱体的罐子，这两次罐体设计有何差别？这次“太空蝴蝶”试验罐的结构设计有哪些创新突破？

谢更新：这次试验罐相比于“嫦娥四号”任务载荷携带的动植物数量增多，功能更齐全，整体尺寸和重量都变大了。

▲“神农开物2号”小型太空生态系统试验载荷。记者 郑宇 摄/视觉重庆

“嫦娥四号”任务时，项目总体给载荷的重量资源不超过3kg，在此基础上进行设计，“嫦娥四号”生物试验载荷的生物舱室体积是1 L左右。而这次试验，我们载荷总重量8.3kg，生物舱室体积达到14.2L，这得益于镁合金材料的使用，相较铝合金密度更低，在保证密封舱体结构强度的同时，轻量化效果更突出。

在光照利用方面，我们延续了“嫦娥四号”任务载荷的设计理念，通过光导管将原位光照引入生物舱室，为植物生长提供所需要的阳光。因此，我们根据载荷在“迪迩五号”空间试验器中的安装位置，对载荷结构进行“因地制宜”的设计，尽可能地增大空间利用率，并减小光导管长度，有效增加载荷进光量。

此外，“神农开物2号”载荷在环境数据采集等方面功能更加完备。这次我们所携带的设备比“嫦娥四号”任务载荷多，能采集更多实验数据，包括温湿度、氧气浓度、二氧化碳浓度、气压、光照强度等。这些数据都非常有价值，独一无二，将为后续设计更复杂、更稳定、可支持长期地外生存的再生生命保障系统，提供可参考的理论依据和技术参数。

按照“能省则省”的极简理念，降低了研制与发射成本

记者：太空极端环境下，对密闭生态系统的环境控制很重要，“太空蝴蝶”这次经历了从蛹到蝶的蜕变过程。为保证化蝶成功，“神农开物2号”的这次试验装置做了哪些环境保障的设计？

谢更新：为保证三链闭环生态系统的稳定运行，载荷90%以上器件选用工业级产品，光照和热控设计、功能模块等按照“能省则省”的极简理念，利用太空原位阳光为植物生长提供自然光照，不设置主动温控系统及防辐射装置，依靠试验器被动防护实现温度及防辐射功能，规避了大量热控器件的投入与成本消耗。

此外，通过优化结构和密封设计，不带额外的气罐及气压控制系统，让罐体仅依靠自身密封性，就能使内部气压维持在适宜生物生长的水平。

在保障载荷环境可靠性的同时，还大幅减轻罐体的重量，进而降低了研制与发射成本，为太空科学试验的商业化普及探索了可行路径。

与商业航天企业合作，积累空间科学试验载荷研制经验

记者：此次“太空蝴蝶”试验采用了与商业航天企业合作的方式，这对未来太空试验的低成本、商业化有哪些借鉴意义？

谢更新：商业航天是国家航天事业的重要组成部分。当前，我国正大力推动商业航天产业发展，鼓励社会力量参与航天创新。

此次重庆大学“太空蝴蝶”试验与商业航天企业的合作，是一次高校将前沿科研需求与商业航天高效资源整合能力深度结合的实践探索。

在合作模式上，我们充分利用了商业航天企业在成本控制、快速响应和市场导向方面的优势，通过模块化设计、标准化接口等方式降低了试验载荷的研制成本和周期。这种合作不仅为科研项目提供了更灵活的实施路径，也为商业航天企业积累了空间科学试验载荷的研制经验，形成了“科研需求牵引、商业力量支撑”的良性互动。

未来，随着商业航天技术的不断成熟，这种合作模式有望在更多太空试验中探索应用，通过定制化生产、多载荷搭载设计、任务共享等方式进一步降低单次试验成本，不断探索推动太空试验从“国家任务主导”向“国家、社会和产业协同”转变，让更多科研团队、企业创新理念能够以更低门槛进入太空试验领域，加速空间科学研究和技术转化的进程，为构建低成本、高效率的太空试验生态体系提供有力支撑。