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国家太空实验室正式运行 空间应用成果频现

 老沈阅览 2023-08-24 发布于广东

“目前,国家太空实验室已正式运行,空间应用有序展开、成果频现。”中国载人航天工程新闻发言人、中国载人航天工程办公室副主任林西强在8月18日举行的载人航天工程空间应用与发展情况介绍会上表示,“进入应用与发展阶段,我们将长期高效运行体系完善、水平领先的国家太空实验室,持续开展空间科学研究与应用。”

空间科学与应用成果丰硕 产生突出经济社会效益

中国载人航天工程自1992年立项实施起,就着眼于充分发挥应用效益的目标,提出“造船为建站,建站为应用”的理念。三十年来,不仅全面实现了载人航天工程“三步走”发展战略目标,在工程应用方面可谓硕果累累。

据介绍,载人航天工程第一步和第二步任务中,在对地观测、空间科学、应用新技术等领域,开展了60余项空间科学和应用任务,攻克500余项关键技术,全新研制了600余台套有效载荷;

在空间站阶段,实现了水稻“从种子到种子”的全寿命周期培养,在功能基因调控方面的发现有望促进地面新品种水稻株系培育和高产增收;

围绕长期失重对航天员健康的影响与防护技术研究、空间辐射对航天员健康的影响与防护技术研究等5个研究方向,布局开展49项航天医学创新性实验研究;

4000余项成果广泛应用于国家各行各业……

在对地观测、空间科学等领域,我国取得了一批国际水准和国内开创性成果,推动空间科学与应用水平整体跃升,相关成果在应用卫星型号实现了推广应用,产生了突出的经济和社会效益。

载人航天工程空间应用系统副总指挥、中国科学院空间应用工程与技术中心副主任王强介绍:“在对地观测领域,我们攻关研制的中分辨率成像光谱仪、多模态微波遥感器、超光谱成像仪、多角度宽谱段成像仪、三维成像微波高度计等一系列对地观测及地球科学研究仪器,突破了一大批核心关键技术,率先实现了在轨验证,相关技术成果迅速在风云、气象、海洋等业务卫星上进行了转化应用;在微重力基础物理领域,研制了国际上首台,也是目前唯一一台在轨运行的冷原子钟,实现3000万年误差小于1秒,成功抢占国际空间时频基准研究的制高点。”

在空间天文观测领域,伽马暴偏振探测获得重大科学发现,开辟了伽马射线偏振探测新窗口,同时在国内首次实现了利用观测到的蟹状星云(Crab)脉冲星的脉冲信号进行定轨研究;在空间生命科学领域,我国首次完成了高等植物“从种子到种子”的空间长周期培养,国际上首次在空间实现了人类胚胎干细胞体外分化为原始生殖细胞并存活33天;在空间材料科学领域,开展了半导体光电子材料、金属合金、纳米及复合材料等数十种新型材料的空间制备实验研究,获得了高质量的材料样品,研究成果对于地面材料加工工艺的改进与发展具有重要指导意义,并已得到成功应用。

航天医学实验作为空间应用的重要领域,旨在研究解决制约人类长期航天飞行的主要医学和人因问题,据航天员系统副总设计师李莹辉介绍,空间站建设期,航天医学实验领域任务以保障航天员长期在轨驻留能力为核心,以健康维护技术研究为主线,创建了技术水平先进、高度集成化、支持从人体到细胞,从生理生化、行为认知到细胞分子信息多层次系统化开展航天医学天基实验的技术平台;建成系列化、规模化、通用化开展空间医学实验的研究体系。

空间站在轨实施110个科研项目取得多项“首次”

据介绍,截至目前,空间站已安排在轨实施了110个空间科学研究与应用项目,涉及空间生命科学与人体研究、微重力物理和空间新技术领域,获得原始实验数据近100TB,下行了近300个实验样品,部分项目已取得阶段性应用成果。

在空间新技术领域,空间高效自由活塞斯特林热电转换试验相关效率指标达到国际先进水平。航天科技集团五院航天技术试验领域研制人员郭佩介绍说,斯特林热电转换技术是空间新能源的关键技术之一,采用闭式循环往复活塞式斯特林发动机将热能转换为动能,并通过耦合线性交流发电机将动能转换为电能。作为航天器电源系统新技术,斯特林热电转换系统具有结构简单、效率高、质量轻、启动快、振动小及噪声低等优点,在未来深空探测等不依赖太阳能的空间任务中,具有广阔的应用前景。

太空实验室取得了多项“首次”,成绩十分亮眼。

在空间材料科学领域,首次获得壳/核结构组织相分离合金材料,有望为航空航天、核电等行业有关相分离合金材料研发提供理论和技术支撑。

在空间生命科学方面,在空间首次实现人类胚胎干细胞诱导分化为精原细胞以及卵泡样细胞,系统解答空间微重力环境对干细胞谱系分化的影响。

此外,面向社会公开征集的天舟系列货运飞船搭载项目已有11项通过天舟三号至天舟六号进行了搭载试(实)验,在轨试验进展整体顺利,取得预期效果。其中,空间站双光子显微镜项目开展在轨实验并取得成功,这是首次在航天飞行过程中获取航天员皮肤表皮及真皮浅层的三维图像,为未来开展航天员在轨健康监测提供了全新工具。

有望取得重大科学发现 太空实验室未来可期

林西强表示,航天技术试验领域在后续工作中一方面继续开展空间站建造阶段试验项目的在轨试验,及时总结和推广试验成果,另一方面分批次征集、遴选、论证和实施空间站应用与发展阶段的试验项目。

今年6月,载人航天办公室面向全国发布了《空间站应用与发展工程空间科学与应用项目征集公告》,目前已征集到近700项项目建议。王强认为,“为空间站应用项目的滚动实施奠定了基础,预期将在科学、技术和应用方面产出重大成果和效益。”

“在科学前沿探索方面,预期将在超低温量子物态、软物质非平衡动力学、生命起源的分子机制、多波段巡天及宇宙学、天体极端物理过程等前沿科学研究取得具有国际影响的重大科学发现,为人类知识宝库贡献新内容;在技术开发与应用方面,将在干细胞与再生医学、合成生物制造、生物纳米药物开发等生物技术取得重要突破,服务于改善人民生命健康;研究制备高性能航空发动机叶片材料、红外探测器材料、高端制造用高熵合金等国家急需的先进材料,助力解决国家卡脖子材料问题;发展新一代信息技术、超低温量子精密测量、高精度时频系统技术等并推广应用,获取显著的经济和社会效益。”王强举例说。

林西强还透露了当前正在研制的巡天空间望远镜最新进展:“巡天空间望远镜具有高空间分辨率,入轨后将开展17500平方度的大面积天区深场巡天观测,以及不同类型天体的精细观测,预期在宇宙学、暗物质与暗能量、星系与活动星系核、银河系与紧邻星系、恒星形成与演化、系外行星等问题上取得丰硕的开创性科学成果。”(“学习强国”学习平台记者胡惠雯)

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