神舟二十三號(hào)載人飛船將攜帶9項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)上行中國(guó)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、鈣鈦礦電池等實(shí)驗(yàn)材料。

本次任務(wù)重點(diǎn)聚焦于兩類鈣鈦礦太陽(yáng)能電池材料和器件的空間實(shí)驗(yàn)。鈣鈦礦電池是一種新型光伏電池，能夠直接吸收光能轉(zhuǎn)化為電能，無(wú)需預(yù)先充電儲(chǔ)能，具有輕、薄、柔等特性，加工成本相對(duì)較低。這種電池是目前新一代光伏技術(shù)中最有希望實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的新型能源技術(shù)之一。通過(guò)空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)，可以驗(yàn)證鈣鈦礦電池在太空環(huán)境中的紫外輻射、粒子輻射、高濃度原子氧腐蝕以及溫度交變等極端條件下的性能。神舟二十三號(hào)飛船攜帶了單結(jié)鈣鈦礦和鈣鈦礦基疊層兩類太陽(yáng)能電池材料和器件，將在空間站首次開(kāi)展鈣鈦礦電池動(dòng)態(tài)服役實(shí)驗(yàn)，以獲得電池在真實(shí)空間極端環(huán)境下的轉(zhuǎn)換效率衰減數(shù)據(jù)。

這次實(shí)驗(yàn)將有助于研究空間光譜、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(jī)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(lái)低軌衛(wèi)星、深空探測(cè)、月球基地能源系統(tǒng)配置提供關(guān)鍵技術(shù)儲(chǔ)備。

此外，空間生命科學(xué)領(lǐng)域的“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(jī)理研究”將利用未經(jīng)過(guò)空間飛行實(shí)驗(yàn)的水稻種子在軌獲得子代，首次在軌實(shí)現(xiàn)連續(xù)兩代水稻培養(yǎng)，解析長(zhǎng)期空間微重力對(duì)水稻遺傳穩(wěn)定性的作用，挖掘有重要應(yīng)用價(jià)值的新基因，為擴(kuò)大農(nóng)作物新的種質(zhì)資源獲取途徑提供新手段。過(guò)去我國(guó)的水稻空間實(shí)驗(yàn)是從地面帶種子上空間站，生長(zhǎng)一茬后帶回地面繼續(xù)研究。而這次的所謂“二次播種”是要用帶到太空的水稻種子生長(zhǎng)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。

除了鈣鈦礦電池和水稻實(shí)驗(yàn)外，本次神舟二十三號(hào)載人飛船上行的科學(xué)實(shí)驗(yàn)還包括“空間生物相分離對(duì)脂質(zhì)代謝的影響”實(shí)驗(yàn)，從相分離的角度認(rèn)識(shí)微重力影響肝細(xì)胞脂質(zhì)代謝的分子機(jī)制，為未來(lái)長(zhǎng)期空間駐留時(shí)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(diǎn)；另外還將開(kāi)展“納米酶對(duì)生物大分子合成和保護(hù)機(jī)理研究”、“空間環(huán)境對(duì)典型放線菌表型和遺傳的影響規(guī)律及其分子機(jī)制研究”以及“基于物理和生物輻射計(jì)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(jī)制”3項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，納米酶、放線菌、植物種子三種不同的實(shí)驗(yàn)樣品將安裝到艙外輻射生物學(xué)暴露裝置，開(kāi)展為期5個(gè)月的在軌暴露實(shí)驗(yàn)，系統(tǒng)揭示太空輻射對(duì)生物樣品的深層影響。