问天舱将开展哪些科学实验?设计师这样说

更新时间:2022-07-24 18:20:58作者:佚名

问天舱将开展哪些科学实验?设计师这样说

极目新闻记者 杨锦英 曹雪娇

通讯员 刘宇飞

7月24日,搭载问天实验舱的长征五号B遥三运载火箭在我国文昌航天发射场点火发射,中国空间站迎来首个实验舱。

中国科学院空间应用中心研究员吕从民介绍,空间应用系统问天实验舱任务以生命科学和生物技术研究为主,在空间生命科学与生物技术、微重力流体物理、空间材料科学、空间应用新技术试验等四个领域规划部署了十余个研究主题,目前已立项四十余项科学项目。

据了解,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,同时还配置了舱内外应用任务共用支持设备,为科学成果的产出提供了平台支持。


生命生态柜

这些实验柜将各自发挥何种作用?据介绍,生命生态实验柜以多种类型的生物个体(如植物种子、幼苗、植株,兼顾小型动物)为实验样品,开展拟南芥、线虫、果蝇、斑马鱼等动植物的空间生长实验。


生物技术实验柜

这也许意味着,人们将在太空这样特殊的场景中见证动植物生命体的生长。

“这次问天舱将带上天一些植物种子。我们希望能看到它们从种子的状态萌发,成长,最后开花,在太空中呈现高等植物的全生命周期。” 生物技术实验柜科学系统主任设计师张涛介绍。同时,实验样品中还包括斑马鱼这样的水生生物。

在太空进行的生命生态实验,有利于揭示微重力对生物个体生长、发育、代谢的影响,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。

此外,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,将探索重力效应对生命起源和进化影响等。

科学手套箱则将提供洁净密闭空间和温湿度环境控制,配置灵巧机械臂具备细胞级精细操作能力;手套箱为航天员操作多学科实验样品提供安全、高效支持。低温存储装置具有三个典型低温存储温区(-80℃、-20℃、+4℃),能够满足不同实验样品低温存储需求。

变重力科学实验柜为科学实验提供0.01g至2g高精度模拟重力环境,采用先进的无线传能和载波通信技术,支持开展微重力、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。

此外,“问天”还在舱外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、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。

为什么我们要在空间站中做实验?中国科学院应用发展中心主任张伟介绍,首先,它能提供长期的微重力、辐射等特殊研究环境。

第二,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。其次,载人空间站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,也便于进行天文、地球观测和空间物理研究。

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