专题 新闻大陆 中国将发射首艘货运飞船天舟一号为天宫二号“加油” 各方关注
空间应用系统副总设计师李绪志:揭秘“天舟一号”上的“生化实验”
华夏经纬网   2017-04-20 10:06:02   
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  央广网文昌4月20日消息 (记者 高艺宁)记者从中国载人航天工程办公室了解到,中国首艘货运飞船天舟一号瞄准今天(20日)傍晚19时41分在海南文昌航天发射场发射。中国科学院空间应用系统副总设计师李绪志在发射前接受记者采访时表示,即将发射的天舟一号,除了要与天宫二号交会对接、实施推进剂在轨补加,还要开展一系列空间科学实验和技术试验的任务。

  天舟一号飞行任务中,主要开展哪些科学实验和技术试验?李绪志透露,空间应用系统在天舟一号货运飞船上主要开展了微重力对细胞增殖和分化影响研究、两相系统实验平台的关键技术研究、非牛顿引力实验检验的关键技术验证、主动隔振关键技术验证等4项科学实验研究及技术验证试验。

  李绪志介绍,“微重力对细胞增殖与分化影响研究”项目主要开展微重力环境对干细胞增殖分化、生殖细胞分化及骨组织细胞结构功能的影响,将对空间进行30天的细胞贴壁培养和悬浮培养。通过贯流式培养系统提供营养液,获取细胞原位明场显微图像和荧光图像。该项目包括8个研究课题,这些研究内容概括起来说就两个字就是“骨干”,聚集了该领域国内优秀的科研团队,研究内容是国际前沿和热点问题。

  骨研究方面,在空间微重力环境下开展包括人骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化、骨与成骨细胞的增殖分化机制研究,基因编辑的成骨细胞分化研究,药物干预的成骨细胞增殖研究等。这些研究成果从骨质流失的分子机制、调控因子、药物干预等方面为空间人类活动和地面人群骨骼系统健康提供理论和技术基础,为开发抗骨质流失药物提供技术依据。

  干细胞研究方面,在空间微重力环境下开展诱导型多能干细胞向心肌分化、胚胎干细胞增殖分化、肝干细胞增殖等研究,这些研究是组织工程与再生医学的基础,为应用多能干细胞进行缺血性心脏疾病的治疗、肝干细胞移植治疗肝功衰竭等提供重要依据。我国是肝病大国,肝移植所用肝源稀缺,肝干细胞移植有很好的应用前景。

  生殖细胞研究方面,空间人类胚胎干细胞定向分化生殖细胞属国际首创,将填补国际空白。主要研究微重力环境下人生殖细胞发育与成熟的基本规律,为太空人类生殖提供理论依据和技术支持。

  “两相系统实验平台关键技术研究”项目开展微重力条件下流体的蒸发和冷凝实验研究。“我们都知道,自然界有很多蒸发与冷凝现象,在地面上是因为是有对流的条件,在‘空间’中,要认识微重力环境下,具有质量交换流体相变渐变的动力学复杂特征,与相变传热的特殊规律,探索航天热设备在轨运行的强化换热机制。”

  李绪志给记者科普,认识微重力环境下具有质量交换流体界面动力学复杂特征与相变传热特殊规律,探索航天热设备在轨运行的强化换热机制,实验验证空间实验工质供给、气/液分离与热控等两相系统关键技术,为我国空间站两相系统实验柜和流体科学实验载荷研发奠定技术基础。

  李绪志说,该项目由我国科学家首次提出,也是国际上首次开展蒸发与冷凝组合空间实验,有望使我国在此领域率先获得科学成果和实验技术的突破。

  “非牛顿引力实验检验的关键技术验证”项目在轨测试高精度静电悬浮加速度计工作性能,静电悬浮加速度计分辨率达到国际先进水平,获得的在轨试验结果可为非牛顿引力实验检验进行关键技术验证,也将对我国“卫星重力测量”、“空间引力波探测”等空间计划提供重要技术支撑。

  “主动隔振关键技术验证”项目在轨进行六自由度磁悬浮主动隔振关键技术验证;同时为非牛顿引力实验检验关键技术验证装置提供高于飞行器平台1—2个数量级的微重力环境。也将为空间站高微重力实验平台研制奠定技术基础。

  李绪志还简要介绍了目前“天宫二号”有效载荷在轨测试和实验进展情况。

  “空间应用系统在“天宫二号”空间实验室中安排了空间科学实验与探测,地球科学观测及应用,应用新技术实验等领域的十多项应用项目,是目前载人航天历次任务中开展应用项目最多的一次,主要项目的研究水平已经位于国际前沿,技术发展处于国际先进行列。”

  李绪志表示,自2016年9月15日“天宫二号”空间实验室入轨以来,空间应用系统有效载荷已在轨运行7个多月,基本完成了在轨测试任务,取得了一批重要的实验数据及成果。如空间冷原子钟实验项目实现了国际上第一台空间运行的冷原子钟,经过初步评估,冷原子钟日稳定度达到10的-16次方量级,处于国际领先水平;高等植物方面,在我国首次实现了从种子到种子的空间长周期培养,同时也发现了具有重要价值的微重力条件下植物生长现象和规律,返回样品共获得了9粒种子,正从基因水平上进行分析等。

  据了解,中国科学院空间应用工程与技术中心是载人航天工程空间应用系统的总体单位,代表中国科学院抓总负责载人航天空间科学与应用任务的规划、实施及成果产出与推广,具体承担工程研制的组织管理,系统设计、集成、测试,可靠性保障,在轨技术支持,有效载荷运控管理,数据获取及应用成果的推广服务等系统技术支持、支撑、保障、服务工作。

 

责任编辑:程金玉

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