三問國家太空實驗室：為何建？研究啥？有何用？

2023-02-26 15:10 作者：郭超凱中國新聞網責任編輯：吳靜

中國載人航天工程三十年成就展近日在國家博物館展出，向公眾展示了空間站組合體、天和核心艙等模型。去年年底中國空間站全面建成后，工程已轉入應用與發展階段。

作為中國航天史上規模最大、長期有人照料的空間實驗平臺，建成后的中國空間站成為國家太空實驗室，三艙部署的多個實驗柜可在四大領域開展上千項科學實驗，惠及地球上普通人的生活。

為何建：長期穩定的微重力和輻射環境

為何要在距地球400公里外的近地軌道建設國家太空實驗室？中國科學院空間應用工程與技術中心應用發展中心主任張偉說，“和地球上普通的實驗室相比，國家太空實驗室的獨特優勢在于它能提供長時間、穩定的微重力和輻射環境”，這有助于開展探索宇宙起源、揭示物質本質和運動規律的基礎性科學實驗，以及面向空間生命科學、材料科學等一系列實驗。

“在地球上，生命體和物質受到重力的作用，某些本質規律會被掩蓋。空間站的重力只有地球表面的千分之一到萬分之一，在微重力條件下有希望發現被重力掩蓋的物質本質規律。”張偉說。

此外，由于大氣的吸收和干擾，宇宙中的伽馬射線、X射線、紫外線、紅外線和超長波等無法在地面有效觀測到，相關譜段的天文觀測需要發射探測器到太空中開展觀測。按計劃，未來中國還將發射巡天空間望遠鏡。這個口徑2米、視場比哈勃望遠鏡大350倍的航天器將與中國空間站共軌飛行，有望促進中國光學天文的飛躍式發展。

從國家科學戰略發展的角度看，國家太空實驗室投入使用，有望讓中國空間科學和應用再上新臺階。

研究啥：四大領域開展上千項科學實驗

按照規劃，中國空間站三艙組合體在軌運行壽命不少于10年，并可通過維修維護延長使用壽命，為空間科學實驗提供長期穩定的實驗平臺。張偉指出，未來10年將是中國空間科學發展的重要機遇期，有望推動中國空間科學領域進入國際先進行列。

中國空間站部署了多個科學實驗柜，其中問天實驗艙主要面向空間生命科學研究，夢天實驗艙則主要面向微重力科學研究。通俗地說，這些科學實驗柜相當于把實驗室搬進太空，方寸之大卻可滿足多項科學研究與應用項目的研究需求，其復雜程度不亞于一顆衛星，里面配置了不少先進的實驗“神器”，將在空間科學實驗中發揮“神力”。

張偉表示，國家太空實驗室未來可在四大領域展開上千項科學實驗，覆蓋學科領域廣，是支持多領域科學研究的獨一無二的綜合平臺，同時也是開展國際合作和科普教育的重要平臺。

中國空間站也受到國際科學界的廣泛關注，國外大批科學家表達了積極參與中國空間站研究的意愿。目前，來自瑞士、波蘭、德國、意大利等17個國家的9個科學實驗項目被確定入選中國空間站。后續中國空間站還將支持開展載荷聯合研制、合作科學研究等更加廣泛、更加深入的國際合作，將大大加強中國空間科技領域的國際影響力。

在不久的將來，前往中國空間站執行任務的航天員乘組中還將出現載荷專家的身影，有望取得更多更好的科研成果。分析認為，屬于中國空間科學的春天已經到來。

有何用：太空科研成果惠及百姓民生

“造船為建站，建站為應用。”這是中國載人航天工程建設發展的初衷。事實上，國家太空實驗室的科研應用成果離普通人的生活并不遙遠。2022年12月，隨神舟十四號飛船返回艙下行的中國空間站第三批空間科學實驗樣品交付空間應用系統，其中就包括中國人的主要糧食作物——水稻種子。

水稻養活了世界上近一半的人口，也是未來載人深空探測生命支持系統的主要候選糧食作物。之前國際上在太空完成了擬南芥、油菜、豌豆和小麥“從種子到種子”的培養，但水稻的全生命周期培養還是空白。此番，中國科學家在國際上首次完成了水稻“從種子到種子”全生命周期培養實驗。