中國空間站模擬圖神舟傳媒供圖

近日,，中國空間站開通網(wǎng)上申報窗口,，面向國內(nèi)公開征集空間科學(xué)實驗和技術(shù)試驗項目——

實習(xí)記者 于紫月

“太空牌”無晶體缺陷的半導(dǎo)體,、絕對球形的理想耐磨滾珠……近年來，隨著空間技術(shù)的逐漸進步和空間活動規(guī)模的逐步擴大,，越來越多的“太空產(chǎn)品”誕生,。與地球表面迥然不同的環(huán)境條件也讓太空成了科學(xué)實驗的“寶地”。

近日,，中國空間站開通申報窗口,，面向國內(nèi)科研院所、高校,、科技企業(yè)公開征集空間科學(xué)實驗和技術(shù)試驗項目,，期望能把空間站建設(shè)成國家太空實驗室。

目前有哪些太空實驗成果給我們的生活帶來了改變,？我國空間站與國際空間站相比,，實驗條件有何不同？主要能開展哪些科學(xué)實驗,？帶著一系列問題,，科技日報記者采訪了中國科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心應(yīng)用發(fā)展中心主任張偉。

“天差地別” 太空實驗玩轉(zhuǎn)微重力

1993年,，包括美,、俄在內(nèi)的16個國家開始聯(lián)手設(shè)計世界上最大的航天工程——國際空間站。目前,，其投入使用近20年,，已成為國際上最主要的太空實驗平臺。

“國際空間站已開展了2000余項太空實驗,，在生命,、流體,、材料,、燃燒、人體研究等方面取得了很多具有國際影響的科學(xué)成果,，其中很多成果也正在改變我們的生活,。”張偉表示,。

例如,，在生命科學(xué)與生物技術(shù)方面，利用兩種在地球不能混合的液體在太空微重力環(huán)境下可以混合的特性，在空間站環(huán)境可以優(yōu)化地球的微型膠囊靜電處理系統(tǒng),，實現(xiàn)濃縮抗腫瘤藥物的特定組配,，從而可產(chǎn)生極小的可降解微型膠囊，能用于癌癥治療,，實現(xiàn)特定部位的給藥,，目前正在走向臨床應(yīng)用。

又如,，在空間應(yīng)用技術(shù)方面,，科學(xué)家基于空間站精密機械臂技術(shù)開發(fā)出了神經(jīng)臂(NeuroArm)，它成為國際上第一種能在核磁共振儀中開展手術(shù)的機械臂,，從2008年起已有30余人接受了這種機械臂腦腫瘤手術(shù),。在燃燒科學(xué)方面，空間站開展了碳氫化合物,、混合燃料的低溫燃燒實驗研究,，發(fā)現(xiàn)了“冷焰”新現(xiàn)象，可在地面提高燃油機的效率并減小污染排放,，具有很大應(yīng)用潛力,。

“太空可以提供長期的微重力實驗條件，由重力引起的浮力對流,、沉降,、分層、壓力梯度等將基本消失,，所以流體的運動特性,、物質(zhì)的燃燒特性、材料的制備等都發(fā)生了較大的變化,，因此利用微重力條件可能揭示重力掩蓋下的物質(zhì)的特殊規(guī)律和生命體對重力的響應(yīng)機制,。”張偉指出,。

此前,，歐洲研究人員開展了在太空中飼養(yǎng)小鼠的研究，通過在軌觀測來研究小鼠在太空微重力條件下的特征,，并與地面研究結(jié)果進行對比,，研究太空生活對生命體的細胞、神經(jīng)系統(tǒng)乃至整個生命體產(chǎn)生的影響,，為人類太空探測打下基礎(chǔ),。載人航天過程本就需要對航天員進行細致的醫(yī)學(xué)監(jiān)護， 特別是針對骨流失,、肌肉萎縮等尋求應(yīng)對措施,， 而這些空間生物醫(yī)學(xué)成果亦可改進地面治療骨質(zhì)疏松等疾病的相關(guān)醫(yī)療水平,，促進人類健康。

“太空技術(shù)的成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用需要較為漫長的過程,，阿波羅登月計劃實施后幾十年衍生的技術(shù)才逐步得到轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化,，而國際空間站現(xiàn)在還在運行，還有很多科技成果的轉(zhuǎn)化與應(yīng)用正在路上,?！睆垈フf。

中國空間站上的實驗柜,。中科院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心供圖

超越“前輩” 我空間站多項指標(biāo)將更優(yōu)

我國在空間站建設(shè)方面也穩(wěn)步行進,。20世紀(jì)90年代，我國制定了載人航天“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略：第一步是發(fā)射載人飛船,，建成初步配套的試驗性載人飛船工程,，開展空間應(yīng)用試驗；第二步是多人多天飛行,、實現(xiàn)飛船與空間艙的交會對接,，并發(fā)射短期有人照料的空間實驗室；第三步是建造空間站,，解決有較大規(guī)模的長期有人照料的空間應(yīng)用問題,。

前不久，天宮二號空間實驗室受控離軌,，任務(wù)結(jié)束,，“三步走”戰(zhàn)略中的第二步完美收官，第三步空間站工程將全面展開,。我國也由此正式邁進“空間站時代”,。

“我國的空間站將會在多項指標(biāo)上超過‘前輩’?！睆垈ブ赋?，我國空間站開發(fā)了密封艙內(nèi)10余個先進的科學(xué)實驗柜和密封艙外的科學(xué)設(shè)施，與國際空間站相比,，實驗柜和科學(xué)設(shè)施的主要技術(shù)指標(biāo)更為先進,，空間實驗觀測手段更全面、觀測的分辨率更高,，能夠長期支持開展多學(xué)科的科學(xué)實驗,。

張偉舉例，我國空間站無容器材料實驗柜具備高達3000攝氏度的材料加工與實驗條件,，遠高于2100攝氏度的國際空間站同類實驗裝置,，且通過更先進、更完備的在軌觀測手段,，能夠在太空進行多種新型材料的制備研究。另外，在艙外的光學(xué)巡天望遠鏡,，其分辨率與哈勃望遠鏡相當(dāng),，但視場是哈勃望遠鏡的數(shù)百倍，可開展大規(guī)模的光譜巡天觀測研究和重點天區(qū)的精細化觀測,，預(yù)期在暗物質(zhì)性質(zhì),、暗能量本質(zhì)、宇宙起源與演化等方面可取得一批具有國際影響的研究成果,。

“以前,，我們在空間的實驗機會非常有限，雖然在神舟飛船,、天宮二號空間實驗室上面開展了一定規(guī)模的實驗,，但是能夠開展的項目數(shù)量還是有限的。有了空間站這個平臺,，我們就可以滾動實施幾百項甚至上千項科學(xué)實驗,。”張偉坦言,，近年來,，我國空間技術(shù)迅速發(fā)展，但空間科學(xué)進展相對滯后,，因此,，希望這些空間站實驗?zāi)苁刮覈臻g科學(xué)領(lǐng)域研究水平再上一層樓。此外,，通過相關(guān)研究,，還可以掌握人在太空長期生存時要解決的關(guān)鍵問題，突破相關(guān)關(guān)鍵技術(shù),，為人類今后在太空長期生存與活動奠定基礎(chǔ),。

敞開胸懷 普通人也可申報實驗項目

事實上，我國空間站早已敞開胸懷,，向世界打開了太空合作的大門,。6月12日，在聯(lián)合國外空委第62屆會議期間,，中國載人航天工程辦公室與聯(lián)合國外空司共同宣布了聯(lián)合國/中國圍繞中國空間站開展空間科學(xué)實驗的第一批項目入選結(jié)果,，來自17個國家、23個實體的9個項目成功入選,。

目前正在向國內(nèi)征集項目的時間也將持續(xù)到8月底,。張偉透露，即便錯過了這次也尚有機會,，我國空間站每兩三年就會征集一輪,。此次征集項目主要包括空間生命科學(xué)與生物技術(shù),、微重力流體與燃燒科學(xué)、空間材料科學(xué),、微重力基礎(chǔ)物理,、空間天文與天體物理學(xué)、空間物理與空間環(huán)境,、空間地球科學(xué)及應(yīng)用,、空間應(yīng)用新技術(shù)、航天醫(yī)學(xué),、航天技術(shù)試驗等領(lǐng)域和方向,。由于空間站的建造是按照核心艙、實驗艙Ⅰ,、實驗艙Ⅱ的順序發(fā)射的,，每個艙裝載有不同學(xué)科的研究裝置和設(shè)施，而且將在軌運行10年以上,，因此將依次在不同學(xué)科領(lǐng)域持續(xù)獲得突破性研究成果,。

我國航天工程向來科研與科普并舉。就像2013年轟動全國的神舟十號航天員王亞平“太空授課”一樣,，此次空間站項目征集也有科普項目的一席之地,。“空間站不止局限于科研人員,，大學(xué)生,、高中生如果有好的想法和創(chuàng)意，也可能在太空中實現(xiàn),?！睆垈フf。

記者了解到,，當(dāng)初神舟十一號便攜帶了6只蠶幼蟲度過了長達31天的“太空之旅”,，而這個“太空養(yǎng)蠶”計劃就是香港中學(xué)生提出的。在張偉看來,，航天員在軌完成這些實驗,，有助于中小學(xué)生認識了解微重力環(huán)境中事物的變化和規(guī)律，在他們心中播下一顆科學(xué)的種子,。

值得一提的是,，我國太空實驗也將不再是航天員的“專利”?！翱茖W(xué)家也是有機會上天的,，如果身體過關(guān)的話，科學(xué)家可以參加載荷專家選拔,，有希望去太空操作自己的實驗,?！睆垈フf。