开启首次太空飞行 载荷专家在“天宫”究竟干些啥
太空试验项目的选取,重要是缭绕国内外前沿热门方向和重大需求开展科学项目论证、遴选。如在空间生命科学范畴,科学家面向空间生命孕育、合成生物制作与制药、庞杂生态体系等方向,计划相应研讨主题和试验项目群,进行太空试验。
吕从民 空间运用体系副总设计师、中国科学院空间运用工程与技术中心研讨员
5月30日,神舟十六号载人飞船在酒泉卫星发射中心胜利发射,此次神舟十六号航天员乘组首次包括“航天驾驶员、航天飞翔工程师、载荷专家”3种航天员类型,也是我国航天飞翔工程师和载荷专家的首次太空飞翔。同时,追随神舟十六号载人飞船一同飞天的,还有5项生命科学试验项目的试验物质。这些试验物质重约23.6千克,体积约95升,其中包含了6个定制货包。
为什么要在太空开展生命科学试验?空间运用体系副总设计师、中国科学院空间运用工程与技术中心研讨员吕从民说明:“生命是最庞杂的物资存在形式之一,在空间特有的微重力、宇宙辐射和磁场变更条件下,研讨人和多种生物响应,是深刻探究生命现象实质的主要门路,也是人类实现长期太空摸索运动的基本。”
线虫、拟南芥成为太空“常客”
继神舟十五号载人飞翔任务启动空间站三舱科学试验柜后,随着神十六乘组的到来,试验舱将再次迎来线虫试验。在“空间辐射裸露引起线虫发育进程DNA损伤修复及细胞凋亡影响研讨”试验项目中,一个装载着4种线虫的线虫芯片试验盒被带上太空。
科研人员将运用全主动微流控体系对线虫个体的在轨发育和损伤效应进行观测,剖析长期辐射裸露对DNA损伤修复及生殖细胞凋亡的影响,该试验有望为揭示长期在轨生物个体抗衡空间辐射损伤机制造出贡献。
在“空间辐射损伤评估科学与运用要害技术”试验项目中,线虫也是“主角”。吕从民介绍,该试验的重要科学目标是发掘空间辐射损伤评估和风险预警的生物标记物,剖析空间辐射损伤的品德因子,构建空间辐射损伤评估模型,为开发具有自主知识产权的空间辐射健康风险评估系统供给主要技术支持。
同时,在“微重力环境对细胞间相互作用和细胞生长影响的生物力学研讨”试验项目中,6个生物力学样品单元被上行至空间站,其中2个装载肝细胞,4个装载肝细胞/内皮细胞。“该试验旨在认识肝组织细胞在微重力下的生物力学特点和力学—生物学耦合进程,以及重力变更对细胞生命运动的作用规律;发展基于生物力学的空间细胞—组织动态培育新试验技术。”吕从民说。
生物试验的“常驻嘉宾”、科学家最中意的模式植物——拟南芥也随着神舟十六号再度飞上太空。科研人员将运用野生型、3种突变体和转基因拟南芥,开展空间微重力环境调控植物细胞构造和功效的分子网络研讨,揭示植物感受微重力环境的信号转导机制及其调控网络。
此外,还有包括8个核酸试验单元的“蛋白与核酸共来源及密码子来源的分子进化研讨”试验项目,也随神舟十六号飞上太空。该试验将在国际上首次将氨基酸、核苷酸与磷联合,摸索密码子来源;考核重力效应对密码子来源的影响;考核重力效应与生命进化的关系;为生命的化学来源理论系统及寻找地外生命宜居星球供给主要的科学根据。
吕从民说,空间科学与运用项目涉及的范畴比拟多,有效载荷的特色也各不雷同,神十六乘组的载荷专家深度参与这些在轨试验,可以大大进步在轨科学试验效力,简化科学试验装置设计,充足施展人的自主断定、决策、处置才能。
试验缭绕热门方向和重大需求
那么,与神舟十五号上行的太空试验相比,神舟十六号上行的太空试验有什么特色?
“神舟十五号和神舟十六号上行的太空试验项目均以生命科学试验为主,都是运用空间微重力、辐射条件开展试验。每次飞翔任务科学项目的部署重要依据飞船的上行资源条件、下行资源以及科学项目就绪状况进行总体计划。”吕从民说明道。
同时,吕从民强调,空间生命科学试验项目多数须要进行发射场样品制备、加载、集成,并进行待发段临射安装,目的是坚持生物样品的活性、尽量减少地面重力条件对试验成果的影响。
为什么要在太空开展科学试验?在太空开展哪些试验,又是由什么因素决议的?“试验项目的选取,重要是缭绕国内外前沿热门方向和重大需求开展科学项目论证、遴选。”吕从民说,比如在空间生命科学范畴,科学家面向空间生命孕育、合成生物制作与制药、庞杂生态体系等国际前沿和国民健康需求,计划相应研讨主题和试验项目群,进行太空试验。
在微重力物理科学范畴,面向活性软物资、主要运用新资料制备、庞杂等离子体、超临界燃烧等前沿范畴和国家重大需求,空间运用体系计划了包含流体物理与热物理、燃烧科学、资料科学、基本物理等重点研讨方向。
在空间天文与地球科学范畴,瞄准暗物资、宇宙线来源、太阳系行星来源演变等国际公认的重大科学问题,空间运用体系将计划开展长期空间观测与科学数据处置。
此外,空间运用体系还瞄准新型原资料、要害元器件自主可控、在轨制作与建造等支持未来空间任务实行的要害技术,在空间运用新技术研讨范畴计划研讨主题。
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