10月31日23時(shí)44分，搭載神舟二十一號(hào)載人飛船的長征二號(hào)F遙二十一運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火發(fā)射，約10分鐘后，飛船與火箭成功分離，進(jìn)入預(yù)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(hào)載人飛船的長征二號(hào)F遙二十一運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火發(fā)射。新華社記者 李志鵬 攝

由中國科學(xué)院牽頭負(fù)責(zé)的空間應(yīng)用系統(tǒng)本次共上行六項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)樣品及裝置總重量63.2kg。

一項(xiàng)由來自中國科學(xué)院的載荷專家張洪章充分發(fā)揮其專業(yè)優(yōu)勢(shì)，在軌開展“面向空間應(yīng)用的鋰離子電池電化學(xué)光學(xué)原位研究”。

此外，空間應(yīng)用系統(tǒng)還將開展三項(xiàng)生命科學(xué)領(lǐng)域研究，包括“空間動(dòng)物品系篩選與飼養(yǎng)關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證”“空間環(huán)境下遺傳密碼起源與手性的關(guān)系”等；兩項(xiàng)流體科學(xué)領(lǐng)域研究，包括“微重力環(huán)境下活性膠體的結(jié)構(gòu)與動(dòng)力學(xué)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(shì)，是執(zhí)行太空任務(wù)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(wù)中鋰離子電池研制和高可靠應(yīng)用提供重要理論支撐。

由中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所和中國航天員科研訓(xùn)練中心研制的“面向空間應(yīng)用的鋰離子電池電化學(xué)光學(xué)原位研究”項(xiàng)目，將在充分發(fā)揮載荷專家專業(yè)優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行。

實(shí)驗(yàn)過程中，載荷專家將基于自主科學(xué)判斷，精細(xì)調(diào)節(jié)光學(xué)儀器，開展微重力環(huán)境下的鋰離子電池原位光學(xué)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)，全程獲取鋰枝晶生長全流程影像。

該項(xiàng)目將實(shí)踐“現(xiàn)場(chǎng)決策、快速響應(yīng)”的空間實(shí)驗(yàn)新模式。載荷專家的主觀能動(dòng)性將是本項(xiàng)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(xué)研究中重要的哺乳類模式動(dòng)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(guān)研究對(duì)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(jìn)地球人類健康提供寶貴的科學(xué)依據(jù)。

由中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所、中國科學(xué)院動(dòng)物研究所負(fù)責(zé)的“空間動(dòng)物品系篩選與飼養(yǎng)關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證”項(xiàng)目首次將哺乳動(dòng)物小鼠送入中國空間站，旨在建立空間小型哺乳動(dòng)物飼養(yǎng)和研究技術(shù)體系。

項(xiàng)目將通過多維度視頻圖像監(jiān)測(cè)小鼠空間行為，研究失重、密閉等空間條件對(duì)小鼠行為的影響，并初步探究小鼠在空間環(huán)境的應(yīng)激響應(yīng)和適應(yīng)性變化規(guī)律。本項(xiàng)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(hào)載人飛船返回后，深入開展后續(xù)科學(xué)研究。

03

探究微重力

對(duì)生命有機(jī)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(dǎo)著生命活動(dòng)的方方面面。手性是一種分子層面的不對(duì)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(duì)于手性選擇性影響機(jī)制尚不明確。

由寧波大學(xué)、中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所、浙江工商大學(xué)共同承擔(dān)的“空間環(huán)境下遺傳密碼起源與手性的關(guān)系”項(xiàng)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(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?/p>

在空間微重力環(huán)境下，該項(xiàng)目將開展左旋/右旋氨基酸在核苷介導(dǎo)下的競爭成肽反應(yīng)，探究微重力對(duì)于手性生命分子選擇的調(diào)控機(jī)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(dòng)的特性，是研究復(fù)雜系統(tǒng)自組織和群體行為的重要微觀實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?/p>

由上海交通大學(xué)牽頭的“微重力環(huán)境下活性膠體的結(jié)構(gòu)與動(dòng)力學(xué)研究”項(xiàng)目，將在微重力條件下系統(tǒng)觀測(cè)活性膠體粒子的個(gè)體運(yùn)動(dòng)與集體演化過程，旨在揭示活性膠體的集群結(jié)構(gòu)與動(dòng)力學(xué)行為規(guī)律，闡明活性膠體粒子的驅(qū)動(dòng)機(jī)制、相互作用與自組織原理。

研究成果有望為膠體微納機(jī)器人三維集群操控提供可行的技術(shù)方案。

來源：中國科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心、中科院之聲

編輯：張柒柒