中国空间站,这座国家太空实验室,在全面建成运行的第三个年头里,正持续产出丰硕的科学成果。截至目前,已有超过180项科学与应用项目在此实施,上行了近2吨的科学物资,并成功下行了近百种空间科学实验样品。
在中国科学院生物物理研究所,科研人员正对果蝇在空间站的最新监控视频进行深入分析。这些果蝇于去年11月15日搭乘天舟八号货运飞船进入太空,成为研究的新主角。在太空中,果蝇的求偶、交配、繁育后代等行为与地面截然不同,它们时而飘浮,时而翻跟头,为科研人员提供了丰富的行为学研究资料。
据中国科学院生物物理研究所研究员李岩介绍,空间站内的果蝇研究平台拥有严格的温湿度、光照周期和气体循环条件,果蝇已成功繁育出第三代。科研人员通过连续视频监控,获得了超过4TB的果蝇在轨视频数据,这些数据对于研究果蝇在空间环境中的生长发育及行为特征至关重要。
中国空间站还首次观察到了反“巴西果”效应。在颗粒动力学实验中,科研人员将大小不同的颗粒装入容器中,在空间站的变重力柜中探索其振动行为。实验发现,在微重力环境下,大颗粒会向下运动,与地面常见的“巴西果”效应截然相反。这一发现不仅验证了重力在颗粒介质行为中的关键作用,还为未来的太空探索提供了重要的理论支撑。
中国空间站作为覆盖空间科学相关学科领域最全、在轨支撑能力最强的国家太空实验室,计划在轨稳定运行十年以上,并将在未来10到15年内陆续开展千余项研究项目。目前,我国已规划了空间生命与人体研究、微重力物理科学、空间天文与地球科学、空间新技术与应用四大研究领域32个研究主题,并在轨实施了180余项科学与应用项目。
在空间生命科学方面,中国空间站取得了显著进展。例如,在国际上首次实现了从种子到种子的水稻全周期培养,并成功将返回的样品在地面进行大田种植。同时,空间站还开展了斑马鱼和金鱼藻的二维生态系统研究,为脊椎动物研究奠定了坚实基础。在新材料研究领域,科研人员利用无容器材料实验条件,对难熔合金等进行了深入研究,为开发未来的航空发动机叶片材料等重要合金材料奠定了基础。
据中国科学院空间应用工程与技术中心研究员张伟介绍,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,各领域科学团队已产出系列原创性、前沿性、创新性成果,累计发表了500多篇高水平SCI论文,并获得150多项专利。部分成果已实现转移转化和推广应用,显著推动了我国空间科学与应用快速发展。
未来,中国空间站将继续开展众多前沿领域的研究项目。在空间生命科学方面,科研人员计划开展小鼠的空间生命孕育研究。在新材料研究领域,将规划高熵合金、功能晶体等材料的研发和制备。在空间天文研究领域,将上行巡天空间望远镜、高能宇宙辐射探测设施等旗舰型重大设施,期望在宇宙起源与演化、生命起源的演化和系外行星的搜寻等重大前沿问题上取得中国人的贡献。