我国于12月30日首次公开发布《中国空间站科学研究与应用进展报告》,对两年来中国空间站科学研究与应用进展进行了系统性总结,后续将根据实施进展情况按年度例行发布。
《报告》重点围绕空间生命与人体研究、微重力物理科学研究、空间新技术与应用等领域,从目前已下行样品、取得研究数据、完成在轨实验、获得突出进展的科学与应用项目中,择优遴选了34项代表性科学研究与应用成果,集中回应了社会各界对中国空间站建设发展的关切期待,全面展示了我国在空间科技领域的能力水平和创新精神,同时也为后续空间科学研究取得突破性科学机理认知、加速成果转化和取得广阔应用效益总结了有益经验。
据中国载人航天工程办公室介绍,目前,在中国空间站开展的首批空间科学、应用实验与技术试验项目进展顺利、成果丰硕,具有一定的前沿性和创新性。截至2024年12月1日,已在轨实施181项科学与应用项目,上行近2吨科学物资,下行实验样品近百种,获取科学数据超过300TB,取得了国际上首次获得空间发育的水稻和再生稻新的种质资源、国际上首次实现空间人胚胎干细胞分化为造血干/前体细胞、国际上首次实现空间微重力条件下的冷原子干涉陀螺、国际上首个建立高通量在轨微生物防控试验平台、国际上空间水生态系统在轨运行最长时间等多项开创性成果。各领域科学团队累计发表500多篇高水平SCI论文,获得150多项专利,部分成果已实现转移转化和推广应用,显著推动我国空间科学与应用快速发展。
空间站全面建成两年来,我国先后组织完成4次载人飞行、3次货运补给、4次飞船返回任务,5个航天员乘组、15人次在轨长期驻留,累计进行10次航天员出舱和多次应用载荷出舱,开展多次舱外维修任务,刷新航天员单次出舱活动时长的世界纪录,完成包括2名港澳载荷专家的第四批预备航天员选拔、低成本货物运输系统择优并启动研制等工作。目前,中国空间站在轨运行稳定、效益发挥良好。
据介绍,中国空间站作为国家太空实验室,将在今后10—15年的运营中陆续开展千余项研究项目,促进我国空间科学、空间技术、空间应用全面发展,为推动科技强国、航天强国建设作出更大贡献。
■ 多个国际首次 中国空间站“成绩单”亮眼
· 空间生命科学与人体研究领域
共实施项目68项,成果包括:国际上首次获得空间发育的水稻和再生稻新的种质资源;首次实现空间人胚胎干细胞分化为造血干/前体细胞;实现国际上空间水生生态系统在轨运行的最长纪录;在国际上获得一系列航天员生理机能和作业能力变化的原创性发现;首次将人工血管芯片送入太空,完成了对抗血管损伤的黄酮类小分子化合物筛选,入选2023年度中国生命科学领域十大进展;实现了双光子首次在轨应用研究。
· 微重力物理领域
共实施项目69项,成果包括:围绕微重力材料制备机理、重要应用新材料制备技术、空间应用材料使役行为等方面开展研究,在金属及难熔合金凝固机理方面取得具有重要影响的系列科学发现。围绕微重力流体动力学、多相流和相变传热、复杂流体与软物质等方面开展研究;国际上首次获得宽域重力条件下池沸腾稳态传热数据并发现传热性能的反常重力标度行为。围绕近可燃极限和基础燃烧方面开展研究,国际上首次揭示低流量部分预混火焰的升举及吹熄特性。
· 空间新技术与应用领域
共实施项目44项,主要围绕共性基础新技术、在轨制造和建造技术、空间信息与精密测量新技术、新型能源与推进技术及环控和生保系统技术等方面开展研究。首次揭示了液态金属管内对流的层流—湍流转捩特性,填补了过渡区对流换热数据的空白;实现了斯特林热电转换技术首次在轨验证应用;建立国际首个高通量在轨微生物腐蚀试验装置,获得了我国首批在轨环境下航天器材料微生物腐蚀试验数据;首次利用靶向加热技术实现了空间液态微藻由“生”变“熟”。
■ 中国空间站将在4个领域持续发力
· 空间生命科学与人体研究领域
在空间生命科学与人体研究领域,将持续深化基础生物学、生物技术及转化、生命生态、生命起源研究,重点部署哺乳动物太空孕育、密闭生命生态等方向,进一步揭示和认识空间环境对生命各层次的影响机制和响应变化规律,在干细胞和再生医学、药物干预和研发、合成生物制造等先进生物技术方面取得突破。围绕人类太空长期生存面临的医学和人因问题,深入研究空间环境对人体生理影响、空间飞行人因问题、空间脑科学前沿问题。
· 微重力物理科学领域
在微重力物理科学领域,将持续开展金属和合金微观组织及宏观性能调控机理研究,掌握空间晶体成核机制及生长规律,指导地面材料制备,解决“卡脖子”问题。揭示微重力点火、火焰传播和熄灭的本质规律,促进高效低碳燃烧、动力系统性能提升等关键问题解决,为先进动力和高效清洁能源开发提供支撑。挑战空间低温极限,探索新的原子冷却方法,在超低温量子物态和精密物理测量中取得突破。
· 空间天文与地球科学领域
在空间天文与地球科学领域,巡天空间望远镜 (CSST) 有望在暗能量本质和暗物质性质等宇宙学基本问题、星系与活动星系核、银河系与近邻星系等方向取得国际重大成果。高分辨率温室气体点源探测、先进遥感技术体制验证等为香港地区多个研究领域和部门提供数据支持。
· 空间新技术与应用领域
在空间新技术与应用领域,将重点面向近地、地月空间、未来载人深空探测与在轨服务等国家战略需求,以创新航天应用为驱动,持续开展前瞻性空间应用项目、关键技术验证试验项目和新型航天系统演示验证项目,推进空间应用、新型航天系统及应用的能力提升。
本组稿件综合新华社、央视报道