空間站做實驗好處多 四個科學實驗櫃“隨艙發射”

◎本報記者 陸成寬

7月24日，長征五號B遙三運載火箭成功將“乘客”——問天實驗艙送入預定軌道。隨問天實驗艙進入太空的，還有一批神秘的櫃子——科學實驗櫃。它們將在太空中“大展身手”，開展各類科學實驗。

這些神秘的櫃子都是什麼？又將開展哪些神奇的科學實驗？

對此，中國載人航天工程空間應用系統副總師、中科院空間應用中心研究員呂從民介紹，問天實驗艙部署了生命生態實驗櫃、生物技術實驗櫃、科學手套箱與低温存儲櫃、變重力科學實驗櫃等科學實驗設施，配置了艙內外應用任務共用支持設備，聯合支持科學項目在軌全任務鏈實施。

其中，生命生態實驗櫃以多種類型的生物個體為實驗樣品，包括植物種子、幼苗、植株和小型動物，開展擬南芥、線蟲、果蠅、斑馬魚等動植物的空間生長實驗，揭示微重力對生物個體生長、發育、代謝的影響。

“這些實驗將促進人類對生命現象本質的理解，研究空間輻射生物學和亞磁生物學效應與機制，探索建立應用型受控生命生態系統，為航天員在軌輻射損傷評估、防護提供科學依據。”呂從民説。

他介紹，生物技術實驗櫃以組織、細胞和生化分子等不同層次多類別生物樣品為對象，開展細胞組織培養、空間蛋白質結晶與分析、蛋白與核酸共起源和空間生物力學等實驗，探索微重力環境下細胞生長和分化規律及機制，為人類健康、生殖發育提供理論基礎；探索重力效應對生命起源和進化的影響；同時，在高效蛋白質/多肽藥物、納米晶骨骼生物技術等方面取得突破性發現，對指導組織工程、生物醫藥的研究和應用發揮重要作用。

手套箱能為航天員操作多學科實驗樣品提供安全、高效支持，低温存儲裝置能夠滿足不同實驗樣品低温存儲需求。

變重力科學實驗櫃能夠為科學實驗提供0.01克至2克高精度模擬重力環境，支持開展微重力以及模擬月球重力、火星重力等不同重力水平下的複雜流體物理、顆粒物質運動等科學研究。

另外，艙外還部署了能量粒子探測器、等離子體原位成像探測器，用於獲取空間質子、電子、中子、重離子和等離子體等環境要素數據，為航天員健康和空間站安全運營提供保障支持，並可用於空間環境基礎研究。

中國空間站建造完成後，將在軌運行10年以上。中科院空間應用中心研究員、應用發展中心主任張偉表示，中國空間站未來將開展空間生命科學與人體研究、微重力物理科學、空間天文與地球科學、空間新技術及應用等4大領域的65個研究計劃，包括近千項研究項目。

在張偉看來，空間站做實驗有顯著的優點。“空間站能提供長期的微重力、輻射等特殊研究環境。在地球上，生命體和物質受到重力的作用，某些本質規律會被掩蓋，在微重力條件下我們有希望發現被重力掩蓋的物質本質規律。”張偉解釋。

同時，載人空間站有人的參與，便於進行實驗操作、實驗模塊更換和維修維護；載人空間站還可以進行天地往返運輸，可實現實驗模塊更換及實驗樣品返回。在軌開展的生命、材料等科學實驗，有必要將實驗後的樣品返回，回到地面做進一步研究。

此外，“在空間站特定的軌道高度，便於進行天文、地球觀測和空間物理研究”，張偉以天文觀測為例説道，由於大氣的吸收和干擾，宇宙中的伽馬射線、X射線、紫外線、紅外線等無法在地面有效觀測到，相關譜段的天文觀測需要發射探測器到太空中開展觀測。