空间站做实验好处多 四个科学实验柜“随舱发射”

◎本报记者 陆成宽

7月24日，长征五号B遥三运载火箭成功将“乘客”——问天实验舱送入预定轨道。随问天实验舱进入太空的，还有一批神秘的柜子——科学实验柜。它们将在太空中“大展身手”，开展各类科学实验。

这些神秘的柜子都是什么？又将开展哪些神奇的科学实验？

对此，中国载人航天工程空间应用系统副总师、中科院空间应用中心研究员吕从民介绍，问天实验舱部署了生命生态实验柜、生物技术实验柜、科学手套箱与低温存储柜、变重力科学实验柜等科学实验设施，配置了舱内外应用任务共用支持设备，联合支持科学项目在轨全任务链实施。

其中，生命生态实验柜以多种类型的生物个体为实验样品，包括植物种子、幼苗、植株和小型动物，开展拟南芥、线虫、果蝇、斑马鱼等动植物的空间生长实验，揭示微重力对生物个体生长、发育、代谢的影响。

“这些实验将促进人类对生命现象本质的理解，研究空间辐射生物学和亚磁生物学效应与机制，探索建立应用型受控生命生态系统，为航天员在轨辐射损伤评估、防护提供科学依据。”吕从民说。

他介绍，生物技术实验柜以组织、细胞和生化分子等不同层次多类别生物样品为对象，开展细胞组织培养、空间蛋白质结晶与分析、蛋白与核酸共起源和空间生物力学等实验，探索微重力环境下细胞生长和分化规律及机制，为人类健康、生殖发育提供理论基础；探索重力效应对生命起源和进化的影响；同时，在高效蛋白质/多肽药物、纳米晶骨骼生物技术等方面取得突破性发现，对指导组织工程、生物医药的研究和应用发挥重要作用。

手套箱能为航天员操作多学科实验样品提供安全、高效支持，低温存储装置能够满足不同实验样品低温存储需求。

变重力科学实验柜能够为科学实验提供0.01克至2克高精度模拟重力环境，支持开展微重力以及模拟月球重力、火星重力等不同重力水平下的复杂流体物理、颗粒物质运动等科学研究。

另外，舱外还部署了能量粒子探测器、等离子体原位成像探测器，用于获取空间质子、电子、中子、重离子和等离子体等环境要素数据，为航天员健康和空间站安全运营提供保障支持，并可用于空间环境基础研究。

中国空间站建造完成后，将在轨运行10年以上。中科院空间应用中心研究员、应用发展中心主任张伟表示，中国空间站未来将开展空间生命科学与人体研究、微重力物理科学、空间天文与地球科学、空间新技术及应用等4大领域的65个研究计划，包括近千项研究项目。

在张伟看来，空间站做实验有显著的优点。“空间站能提供长期的微重力、辐射等特殊研究环境。在地球上，生命体和物质受到重力的作用，某些本质规律会被掩盖，在微重力条件下我们有希望发现被重力掩盖的物质本质规律。”张伟解释。

同时，载人空间站有人的参与，便于进行实验操作、实验模块更换和维修维护；载人空间站还可以进行天地往返运输，可实现实验模块更换及实验样品返回。在轨开展的生命、材料等科学实验，有必要将实验后的样品返回，回到地面做进一步研究。

此外，“在空间站特定的轨道高度，便于进行天文、地球观测和空间物理研究”，张伟以天文观测为例说道，由于大气的吸收和干扰，宇宙中的伽马射线、X射线、紫外线、红外线等无法在地面有效观测到，相关谱段的天文观测需要发射探测器到太空中开展观测。