神舟二十一號載人飛船成功發(fā)射 空間應用系統(tǒng)上行六項科學實驗

10月31日23時44分，搭載神舟二十一號載人飛船的長征二號F遙二十一運載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點火發(fā)射，約10分鐘后，飛船與火箭成功分離，進入預定軌道，航天員乘組狀態(tài)良好，發(fā)射取得圓滿成功。

▲10月31日晚，搭載神舟二十一號載人飛船的長征二號F遙二十一運載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點火發(fā)射。新華社記者 李志鵬 攝

由中國科學院牽頭負責的空間應用系統(tǒng)本次共上行6項科學實驗，實驗樣品及裝置總重量63.2kg。

來自中國科學院的載荷專家張洪章將充分發(fā)揮其專業(yè)優(yōu)勢，在軌開展“面向空間應用的鋰離子電池電化學光學原位研究”。

此外，空間應用系統(tǒng)還將開展3項生命科學領域研究，包括“空間動物品系篩選與飼養(yǎng)關鍵技術驗證”“空間環(huán)境下遺傳密碼起源與手性的關系”等；2項流體科學領域研究，包括“微重力環(huán)境下活性膠體的結(jié)構(gòu)與動力學研究”等。

01

鋰離子電池的“太空研究”

鋰離子電池具有自身重量輕、壽命長的優(yōu)勢，是執(zhí)行太空任務的重要供電來源。深入研究鋰離子電池在太空環(huán)境下的性能演化規(guī)律，有望為后續(xù)太空任務中鋰離子電池研制和高可靠應用提供重要理論支撐。

由中國科學院大連化學物理研究所和中國航天員科研訓練中心研制的“面向空間應用的鋰離子電池電化學光學原位研究”項目，將在充分發(fā)揮載荷專家專業(yè)優(yōu)勢的基礎上進行。

實驗過程中，載荷專家將基于自主科學判斷，精細調(diào)節(jié)光學儀器，開展微重力環(huán)境下的鋰離子電池原位光學觀測實驗，全程獲取鋰枝晶生長全流程影像。

該項目將實踐“現(xiàn)場決策、快速響應”的空間實驗新模式。載荷專家的主觀能動性將是本項目獲取新現(xiàn)象、新發(fā)現(xiàn)、新成果的重要保障。

02

小鼠開啟太空之旅

小鼠是生命科學研究中重要的哺乳類模式動物。因其與人類基因同源性高、體型小、繁殖周期短，已成為開展生命體空間生理、病理及生長發(fā)育和繁衍研究的理想模型。相關研究對于人類未來長期太空生存和繁衍具有重要意義，也將為促進地球人類健康提供寶貴的科學依據(jù)。

由中國科學院上海技術物理研究所、中國科學院動物研究所負責的“空間動物品系篩選與飼養(yǎng)關鍵技術驗證”項目首次將哺乳動物小鼠送入中國空間站，旨在建立空間小型哺乳動物飼養(yǎng)和研究技術體系。

項目將通過多維度視頻圖像監(jiān)測小鼠空間行為，研究失重、密閉等空間條件對小鼠行為的影響，并初步探究小鼠在空間環(huán)境的應激響應和適應性變化規(guī)律。本項目共上行4只小鼠（雌性、雄性各2只），在軌飼養(yǎng)約5天，隨后隨神舟二十號載人飛船返回后，深入開展后續(xù)科學研究。

03

探究微重力

對生命有機分子手性選擇的影響

從DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)到藥物分子的治療效果，“手性”主導著生命活動的方方面面。手性是一種分子層面的不對稱構(gòu)型屬性。經(jīng)過數(shù)十億年的演化，地球上的生命都選擇了以左旋氨基酸和右旋核苷來構(gòu)建蛋白質(zhì)和RNA，重力對于手性選擇性影響機制尚不明確。

由寧波大學、中國科學院上海技術物理研究所、浙江工商大學共同承擔的“空間環(huán)境下遺傳密碼起源與手性的關系”項目采用左旋/右旋氨基酸、右旋核苷和高能磷酸鹽體系構(gòu)建實驗模型。

在空間微重力環(huán)境下，該項目將開展左旋/右旋氨基酸在核苷介導下的競爭成肽反應，探究微重力對于手性生命分子選擇的調(diào)控機制。

04

太空研究活性膠體物質(zhì)行為

活性膠體具有自我驅(qū)動的特性，是研究復雜系統(tǒng)自組織和群體行為的重要微觀實驗模型。

由上海交通大學牽頭的“微重力環(huán)境下活性膠體的結(jié)構(gòu)與動力學研究”項目，將在微重力條件下系統(tǒng)觀測活性膠體粒子的個體運動與集體演化過程，旨在揭示活性膠體的集群結(jié)構(gòu)與動力學行為規(guī)律，闡明活性膠體粒子的驅(qū)動機制、相互作用與自組織原理。

研究成果有望為膠體微納機器人三維集群操控提供可行的技術方案。

來源：中國科學院空間應用工程與技術中心

責任編輯：曹旸