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9項科學(xué)實驗將上行中國空間站 值得期待

央視網(wǎng)消息:

記者從中國科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心了解到,神舟二十三號載人飛船將攜帶9項科學(xué)實驗上行中國空間站。上行樣品及裝置總重量約54公斤,主要包括肝臟細(xì)胞、水稻和擬南芥種子、納米酶、放線菌、鈣鈦礦太陽能電池等實驗材料。

將研究微重力環(huán)境對肝臟細(xì)胞調(diào)控機制

9項科學(xué)實驗將上行中國空間站 值得期待

本次神舟二十三號載人飛船上行的科學(xué)實驗中,空間生命科學(xué)領(lǐng)域?qū)㈤_展“空間生物相分離對脂質(zhì)代謝的影響”實驗,從相分離的角度認(rèn)識微重力影響肝細(xì)胞脂質(zhì)代謝的分子機制,為未來長期空間駐留時相關(guān)脂肪性肝病的早期干預(yù)與防治策略提供潛在靶點。

中國科學(xué)院力學(xué)研究所副研究員李寧介紹,肝臟本身是一個力學(xué)微環(huán)境非常復(fù)雜的器官,空間微重力的環(huán)境是一種特殊的力學(xué)環(huán)境,這些力學(xué)因素的變化對肝臟里面細(xì)胞的功能有很強的調(diào)控作用。這次實驗希望找到在微重力下,它的調(diào)控機制是什么,為脂肪肝的治療找到一個新的思路。

納米酶放線菌種子將開展艙外暴露實驗

9項科學(xué)實驗將上行中國空間站 值得期待

另外,這次還將開展的實驗包括“納米酶對生物大分子合成和保護(hù)機理研究”“空間環(huán)境對典型放線菌表型和遺傳的影響規(guī)律及其分子機制研究”以及“基于物理和生物輻射計量分析空間輻射和微重力引起水稻和擬南芥DNA甲基化調(diào)控機制”。納米酶、放線菌、植物種子三種不同的實驗樣品將安裝到艙外輻射生物學(xué)暴露實驗裝置,開展為期5個月的在軌暴露實驗。從生命起源催化劑到微生物適應(yīng)性進(jìn)化,再到高等植物遺傳變異,系統(tǒng)揭示太空輻射對生物樣品的深層影響。

將開展鈣鈦礦太陽能電池空間科學(xué)研究

本次神舟二十三號任務(wù)還將重點聚焦于兩類鈣鈦礦太陽能電池材料和器件開展空間科學(xué)實驗。

9項科學(xué)實驗將上行中國空間站 值得期待

鈣鈦礦電池是一種新型光伏電池,它與我們?nèi)粘I钪薪佑|到的干電池或新能源車電池有本質(zhì)區(qū)別。我們平時大多接觸的是儲能類電池,本身不能發(fā)電。而鈣鈦礦電池屬于第三代光伏電池,能夠直接吸收光能轉(zhuǎn)化為電能,無需預(yù)先充電儲能,而且它有諸多優(yōu)點。

中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所助理研究員熊壯介紹,它是一種人工化學(xué)合成的離子晶體材料,具有非常高的光吸收系數(shù),可柔性化處理,它的制備工藝是非常簡便而且多樣化的?;谶@種材料所制備的太陽能電池,它具有非常高的功質(zhì)比,有輕、薄、柔的特性,以及比較低廉的加工成本。所以它是目前新一代的光伏技術(shù)中,最有望實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的一個新型能源技術(shù)。

9項科學(xué)實驗將上行中國空間站 值得期待

據(jù)介紹,正因為鈣鈦礦電池優(yōu)點明顯,因此它是給中國空間站、深空基地等提供能源供給的重要候選方案之一。鈣鈦礦電池能否經(jīng)受住太空環(huán)境中的紫外輻射、粒子輻射、高濃度的原子氧腐蝕,以及更劇烈的溫度交變等考驗,就需要通過空間科學(xué)實驗來驗證。本次神舟二十三號飛船攜帶了單結(jié)鈣鈦礦和鈣鈦礦基疊層兩類太陽能電池材料和器件,將在中國空間站首次開展鈣鈦礦電池動態(tài)服役實驗,獲得電池在真實空間極端環(huán)境下的轉(zhuǎn)換效率衰減數(shù)據(jù)。

這次將開展的鈣鈦礦電池實驗將有助于更好地研究空間光譜、高能粒子輻照、原子氧、高低溫交變等極端環(huán)境下,鈣鈦礦材料和器件的性能演化與失效機制,突破高效率、高功質(zhì)比、低成本柔性空間光伏技術(shù)路線,為未來低軌衛(wèi)星、深空探測、月球基地能源系統(tǒng)配置提供關(guān)鍵技術(shù)儲備。

水稻將在中國空間站進(jìn)行“二次播種”

在空間生命科學(xué)領(lǐng)域,科學(xué)界目前最關(guān)注的就是如何在太空種植物,為人類重返月球、登陸火星、建立月球或火星基地提供基本的食物保障。2022年起,我國就在中國空間站開展了水稻種植研究工作。這次水稻實驗將在中國空間站實現(xiàn)水稻的“二次播種”。

本次在空間生命科學(xué)領(lǐng)域?qū)㈤_展“空間水稻多代遺傳穩(wěn)定性與環(huán)境適應(yīng)性調(diào)控的分子機理研究”。這項研究將利用未經(jīng)過空間飛行實驗的水稻種子在軌獲得子代,首次在軌實現(xiàn)連續(xù)兩代水稻培養(yǎng),解析長期空間微重力對水稻遺傳穩(wěn)定性的作用,挖掘有重要應(yīng)用價值的新基因,為擴大農(nóng)作物新的種質(zhì)資源獲取途徑提供新手段。

9項科學(xué)實驗將上行中國空間站 值得期待

據(jù)了解,過去我國的水稻空間實驗是從地面帶種子上中國空間站。水稻生長一茬后,再把它的種子帶回到地面繼續(xù)開展研究。而這次的所謂“二次播種”就是要用帶到太空的水稻種子,生長出水稻后,再將收獲的種子由航天員再次播種,繼續(xù)培養(yǎng)獲得二代種子,這是本輪水稻太空實驗的新亮點。

中國科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心研究員鄭慧瓊介紹,就像到火星這種地方,或者更遠(yuǎn)的深空,可能就要原位進(jìn)行糧食生產(chǎn)。所以現(xiàn)在就要研究,這個優(yōu)良品種到天上去,它生產(chǎn)了一代種子,然后這個種子它的遺傳穩(wěn)定性能不能保持,遺傳特性能不能保持,它下一代種子是什么樣,就是這次實驗要做的。

(責(zé)任編輯:zx0204)

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