问天实验舱将展开哪些实验研究

随着问天实验舱与天和核心舱顺利交会对接，神舟十四号航天员乘组进入问天实验舱，中国空间站建造又跨出关键一步。问天实验舱作为我国首个空间站科学实验舱在太空能开展哪些实验，备受关注。记者采访相关领域专家，对问天实验舱即将展开的实验研究进行解读。

空间站能提供长期的微重力、辐射等特殊研究环境，有人参与方便进行实验操作、实验模块更换和维修维护，天地往返运输可实现实验模块更换及实验样品返回。“空间科学是引领我们科技发展的前沿领域，探索人类如何在地外生存，或是研究生命起源等，必须在外太空来开展相关实验。”空间应用系统副总师、中科院空间应用中心集成技术中心主任王珂说。

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4个领域方向规划部署了10余个研究主题，已立项40余项科学项目。随着此次问天实验舱发射，微重力条件下高等植物培养的实验研究将陆续在轨开展。空间站建成后将持续论证、滚动实施相关科学项目。

“为了支撑相关领域科学实验开展，问天实验舱内部署了多个宽约1米、高1.8米、深0.8米的科学实验柜，包括生命生态实验柜、生物技术实验柜、变重力科学实验柜、科学手套箱和低温存储柜等。”吕从民说。

吕从民介绍，生命生态实验柜将开展拟南芥、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，促进人类对生命现象本质的理解。

——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和机制，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影响等。

——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。

——科学手套箱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，为航天员操作多学科实验样品提供安全、高效支持；从-80℃到4℃的低温存储柜，能够满足不同实验样品的不同温度需求。

——实验舱外部署能量粒子探测器、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。

科学实验柜体积虽小，却功能强大。中科院空间应用中心研究员、集成技术中心副主任张璐说：“科学实验柜相当于把占地几十平方米的科学实验系统装到一个不到2立方米的柜子里。”

王珂说，除按航天标准研制先进可靠的科学实验柜等设施外，每一个空间项目还需要事先进行深入的科学研究、事后对数据和实验样品进行高水平分析，“空间科学和应用研究不仅可以帮助我们理解基础的物理学和宇宙学规律，同时通过生物、医学、材料学等研究提升人类在地球上的生活质量，而且可为人类未来走向深空而做一些知识和技术上的储备。”