1、新闻背景

神舟十八于4.24晚九点零窗口成功发射，十七、十八两个乘组在天宫顺利会师。这次航天十八乘组需要在太空开展的任务很多，其中有一项特别的不一样：太空养鱼。

天宫会师

这是国内首次在轨水生生态研究项目。之前，我们养过水稻，也养过蚕，这些动植物的生长环境较为简单，有土有空气，即可生存。鱼就不一样了，鱼的生存必须有水。

在轨水生生态系统

植物长在土里，生长发育后扎根于土壤之中；蚕生活在桑叶上，爪子可以牢牢抓住物体。鱼没有根系，没有手脚。平时，鱼儿在水中游来游去，基本上是处于“悬浮”的状态中。在地球上，由于地球引力的存在，鱼儿的“悬浮”是可以控制的。但是，太空失重环境下，处处是悬浮，斑马鱼会不会感到不适？陌生的环境下，斑马鱼会不会也像人类一样，出现“晕水”症状呢？它又如何游上游下呢？

太空中的斑马鱼是否会晕水

2、鱼儿的浮力控制

鱼儿在水里可以自由地游上游下、游左游右，也可以自由自在地停在某一深度。当鱼儿游来游去的时候，同学们肯定比较容易理解，通过尾巴、鱼鳍的摆动、划动，与水产生相互作用力，从而是被水推着往前游的。所以，通过力的作用方向调整，就可以实现任意前后、左右、上下方向的游动。

游动依靠水的推力

鱼儿游累了，停下来休息，为什么它可以停在水中的任意位置？要知道，不同的水深，受到的水压是不一样的。阿基米德告诉我们，物体受到的浮力跟水的密度，物体的体积，还有重力加速度，即。从这个公式中发现，对于鱼儿来讲，想要改变浮力，只有一种方法：改变自己的体积。

鱼儿的重力和浮力

水里的鱼儿，静止状态下，受到地球引力（重力）和浮力的作用。通常情况下，短时间内的地球引力的变化可以忽略，也就是说重力是不变的，只要浮力也不变，那么鱼儿就可以停止在水中的任意位置。

实际上，鱼儿的浮力是可以控制的。鱼儿吃的胖一点或者瘦一点，体型不一样，浮力就不一样。这个单纯的体型浮力不可能刚好就跟体重一样，这样的话鱼儿想要悬浮在水中就变得非常困难。不过，大自然的进化很神奇，鱼儿可以较为轻松地控制自己的体型，而不用把自己吃胖、或者吃瘦。

鱼鳔是鱼沉浮的关键

鱼儿控制自身的体型，主要依靠鱼鳔。当鱼鳔内充气时，其体型就像气球一样被吹大，从而排开水的体积变多，浮力增加。换个角度理解：空气进入鱼的体内，鱼整体的平均密度就变小了，鱼就浮起来了。反之，当鱼想下潜时，则会排出鱼鳔内的空气，降低浮力。潜水艇的沉浮正是这个原理。

潜水艇的沉浮

2、太空中的浮力

太空中是没有浮力的，是一个失重的环境。失重环境产生的原因，在于空间站绕地球旋转，空间站受到地球的引力与离心力形成了平衡。这种状态下，物体不能被地球引力吸住。

引力与离心力平衡

既然物体的离心力与地球引力平衡了，那么太空中的水也一样。太空中的水在表面张力的作用下，会自发地变成一个水球，这个水球可以停留在空间站的任意位置，前几年的天宫课堂，相信大家都了解过。另外，在它的内部，水压也消失了。

天宫课堂里的水球

太空中的鱼儿，同样也是离心力与地球引力平衡，重力感消失了。浮力的消失，源于重力感的消失。地球上的水由于重力，水内部互相挤压，形成水压。太空中的水球，没有了重力，其内部不存在互相挤压力，也就没有水压，里面的鱼其实是感受不到水给它的压力的。只有它在游动的时候，才会觉得自己还“活着”。

鱼儿想在地球上一样，控制自己的鱼鳔，使之充气或者放气，但是鱼儿却感觉不到自己位置在上下运动。比如，这条太空中的斑马鱼，游累了，想浮出水面。往鱼鳔里鼓气，鱼儿感觉不到水的流动，它以为气不够，于是使劲鼓气，可是一点用都没有。如果这条鱼既不聪明，又很执拗，那么甚至有可能会被自己炸死。总之，这种脱离自己掌控的感觉，鱼儿肯定不好受，可能会“晕水”。就像航天员刚开始到达天宫，身体也会产生不适。我们人类能够通过认知调整过来，鱼儿也能吗？

4、总结

太空养鱼其实是个生态循环系统，它对未来改造外星球，或者太空站生态自循环，有着很大的意义。但是，空间站的失重环境，鱼儿能否适应，目前尚不得知。斑马鱼失去了鱼鳔的沉浮功能，会不会觉得自己患了“失鳔症”？失鳔的感觉，鱼儿到底需要多久才能克服呢？让我们拭目以待。