中國空間站將支持大規模科學研究

新華社北京3月16日電（記者喻菲、劉藝煒）在空間站養魚、種菜，打造太空中最精準的時鐘，研制獨特的新型材料，尋找新的物理規律，探索人類如何在太空長期生存……隨著中國空間站在今年建成，一大批前沿科學實驗將陸續在“天宮”開展。

中國空間站科學研究項目的主要規劃和組織單位——中科院空間應用工程與技術中心近日介紹，中國空間站的“問天”和“夢天”實驗艙計劃于2022年升空，目前實驗艙內的科學實驗設施研制進展順利，將按期發射入軌，支持開展大規模、多學科科學研究。

中國載人航天工程空間應用系統總指揮、中科院空間應用工程與技術中心主任、國際宇航科學院院士高銘介紹，中國空間站在空間生命科學與人體研究、微重力物理科學、空間天文與地球科學、空間新技術與應用等4個重要領域進行了長期、系統的規劃，研制了一大批科學研究設施，支持在軌開展1000余項研究項目。

高銘說，空間生命科學與人體研究要深入探究空間環境各因素對生命體細胞、組織、器官等各層次的影響與作用機理，認知生命體太空生長發育與繁衍規律及人類太空長期生存面臨的健康保障問題，并利用空間特殊環境發展創新的藥物和醫療技術。

微重力物理科學主要研究物質運動的本質規律，建立空間高精度時間頻率系統，進行廣義相對論高精度檢驗等研究；開展極端條件下超冷原子物理、低溫量子相變等前沿實驗；開展基礎燃燒特性與機理、新材料空間制備等研究及應用。

在空間天文與地球科學領域，將利用巡天光學望遠鏡、高能宇宙輻射探測器等設施，開展長期深入的天文觀測，研究暗物質與暗能量、宇宙線起源、宇宙形成與早期演化等重大問題；發展對地觀測新技術，著眼全球氣候變化對人類社會可持續發展的影響。

高銘說，空間新技術與應用領域要發展在軌制造、空間機器人與自主系統、空間信息及精密測量等空間新技術，提升人類探索、開發與利用太空的能力。

中科院空間應用工程與技術中心應用發展中心主任張偉說，去年發射的“天和”核心艙中安裝了無容器材料科學實驗柜和高微重力實驗柜，目前已開展了測試試驗。今年將升空的“問天”“夢天”實驗艙中的實驗柜以及艙外的暴露實驗平臺，能夠支持空間生命、流體、空間材料、基礎物理、燃燒等方向的科學實驗研究。

“在‘問天’實驗艙中將開展植物、動物、微生物細胞等十多項生命科學實驗，包括一個由小魚、微生物、水藻組成的小密閉生態系統。”張偉說。

據張偉介紹，科學家計劃在“夢天”實驗艙中建立世界上第一套由氫鐘、銣鐘、光鐘組成的空間冷原子鐘組，如果成功，將成為太空中最精準的時間頻率系統，數億年誤差小于1秒。

他介紹，此前中國科學家曾在2016年發射的天宮二號空間實驗室上實現了3000萬年誤差小于1秒的世界首臺空間冷原子鐘。目前中國科學家在地面冷原子鐘實驗的精確度已經遠超天宮二號的冷原子鐘。

科學家介紹，發展空間高精度冷原子鐘技術有助于實現更高精度的衛星定位導航，并可用于暗物質、引力波探測等基礎物理研究。

張偉說，中國還在北京懷柔科學城建設地面實驗基地，提供與空間站環境類似的實驗條件，為空間站項目開展地面驗證，支持開展天地比對實驗。