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受控生命生态系统被认为是人类进行长期空间飞行和地外居留必需的生命支持系统。该系统可以长期低能耗可控运行,兼具可循环等特点,一直是空间生物学研究的热点和重点。

“微重力环境调控植物干细胞功能和结构的分子网络研究”项目将以拟南芥的植物茎尖干细胞为研究对象,解析植物在空间微重力环境中干细胞形态功能与基因表达的变化,为定向设计适应太空环境的空间作物提供理论支撑。

专家指出,关于生命起源存在诸多问题,比如生命的“合成砌块”是如何由简单到复杂,逐步组装成具有基本功能的生物大分子。解答这些问题不可能回到几十亿年前寻找答案,只能模拟原始地球环境或基于太空特殊环境,通过有机化合物亘古不变的化学性质、物质之间的相互转化规律,来有效揭示生命本质,发现生命演化的重要线索。

“空间用固液复合润滑材料的设计、界面作用机理及舱外验证”项目设计开发了新的润滑材料,期望在严苛的空间环境中实现机械运动的“超润滑”或近零磨损,在科学上揭示润滑材料在真实空间环境中的润滑演变过程和损伤机制,同时,筛选和储备未来空间润滑材料,为实现空间超润滑和近零磨损材料体系的设计与应用提供支撑。

esballesball官网搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭25日晚在酒泉卫星发射中心点火发射。记者从中国科学院空间应用工程与技术中心获悉,空间应用系统此次向空间站送去4项科学实验,样品及装置总重量约35公斤,航天员将利用拟南芥种子、斑马鱼、金鱼藻、润滑材料等实验样品开展太空实验与验证。

“蛋白与核酸共起源及密码子起源的分子进化研究”将从分子水平上探究基本生化反应对微重力环境的响应特点,为生命的化学起源中蛋白核酸共起源理论体系提供重要科学依据。

据了解,该项目上行了100余粒拟南芥种子,将在空间站进行为期4周左右的培育生长,后由航天员进行植株采集,并在零下80摄氏度冷冻固定,最后随神舟飞船返回,交付科学家开展地面研究。

“空间先进水生生保系统关键技术研究”项目将在轨搭建一个由斑马鱼和金鱼藻组成的小型水生生态系统,研究空间环境对鱼类生长发育、生态系统运行与物质循环的影响。该项目将成功构建鱼类的空间水生生态系统,实现中国在太空培养脊椎动物的突破;解析空间环境对脊椎动物生长发育与行为的影响,为空间密闭生态系统物质循环研究提供理论支撑。

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此次任务是我国载人航天工程进入空间站应用与发展阶段的第3次载人飞行任务,是工程立项实施以来的第32次发射任务,也是长征系列运载火箭的第518次飞行。

esballesball官网中新网酒泉4月25日电 (记者 马帅莎)据中国载人航天工程办公室消息,北京时间2024年4月25日20时59分,搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,约10分钟后,神舟十八号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道。目前,航天员乘组状态良好,发射取得圆满成功。

飞船入轨后,将按照预定程序与空间站组合体进行自主快速交会对接,神舟十八号航天员乘组将与神舟十七号航天员乘组进行在轨轮换。在空间站工作生活期间,神舟十八号航天员乘组将进行多次出舱活动,开展微重力基础物理、空间材料科学、空间生命科学、航天医学、航天技术等领域实(试)验与应用,完成空间站碎片防护加固装置安装,舱外载荷和舱外平台设备安装与回收等各项任务。

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仓怀兴说,在轨期间,航天员将定期采取水样、收集鱼卵。实验预计为期一个月左右,将根据斑马鱼在太空的产卵情况调整实验周期。

esballesball官网仓怀兴表示,神舟十八号载人飞船为空间站送去了3项生命科学实验、1项材料科学实验及燃烧科学实验柜配件,共5个货包,总重约35公斤。其中,空间先进水生生保系统研究是此次任务的一大亮点,将在问天实验舱开展。

仓怀兴称,收集到的水样、鱼卵将送回地面,由地面科研人员对水样成分变化、太空鱼卵开展深入研究。“这项研究不是单独观察鱼或藻,而是要研究整个生态系统的物质循环、能量循环规律,水的酸碱度、生物的代谢产物等都是我们的研究对象。”

仓怀兴介绍称,外观上,该实验装置就像一个1.25升的小鱼缸,里面养着几十克的金鱼藻和4条斑马鱼,鱼的排泄物可作为藻的养料,藻又可以为鱼提供氧气,两者共同构成一个小型水生生态系统。实验装置底部安装了复杂的过滤净化装置,免去了航天员给鱼缸换水的麻烦。

谈及此次实验意义,仓怀兴表示,一方面是为了研究太空微重力环境对水生生态系统的影响,长远来看,这项实验也将为人类实现动物的太空繁殖、饲养,乃至在太空构建更复杂的生态系统建立研究基础,为人类移民太空增添可能。

随着空间站常态化运营,中国每年都会发射2艘载人飞船、1至2艘货运飞船。仓怀兴表示,过去可能要时隔数年才有机会开展空间科学实验,现在科研人员将自己的实验项目送入太空的机会大大增加。“地面模拟实验终归和真正的太空环境有差别,我们的科研人员赶上了好时候。”

FAQ

esballesball官网4月25日,神舟十八号载人飞船在长征二号F运载火箭的托举下,搭载着叶光富、李聪、李广苏3名航天员,从酒泉卫星发射中心点火升空,直赴九霄。

中国空间站已进入常态化运营模式,目前空间站及货运飞船中的相机已升级到1080P高清视频,但载人飞船由于整体方案沿用,且受测控体制和信道制约,仍维持原有的标清视频。为了提升神舟飞船返回舱的图像质量,科研人员尝试通过更迭软件来实现画质升级。

这其中,GNC(制导导航与控制)系统是关键。GNC系统是神舟飞船的核心分系统,有“神舟舵手”之称,从飞船与火箭分离开始,到与空间站交会对接,再到撤离空间站、返回地球,都需要这名“舵手”的精准把控。

神舟十八号载人飞船入轨后,将对接于空间站天和核心舱的径向端口。相比与空间站的前向、后向交会对接,径向交会对接难度更高。空间站百吨级组合体对飞船测量敏感器的遮挡、空间站发动机工作时复杂的羽流影响,都给径向交会对接带来更大挑战。

相机画质升级意味着原始数据倍增,然而,飞船内的相机原有资源在设计之初就是面向较小分辨率图像的处理传输,这使传输信道、处理能力、调度策略均出现瓶颈。对此,图像团队不断优化算法、反复迭代论证,最终让图像清晰度明显提升,人物面部细节也更加丰富。

专家称,神舟飞船主电源储能电池的升级有助于推动后续新批次飞船的持续改进,逐步提升飞船的载荷运输能力,为空间站运营提供更加稳定高效的在轨支持。

神舟飞船是航天员实现天地往返的“生命之舟”,由轨道舱、返回舱和推进舱构成,共有14个分系统。电源分系统则是其中最为关键的系统之一。为整船在轨飞行提供电能的主电源、关键阶段可确保航天员安全的应急电源、推返分离后为返回舱提供电能的返回着陆电源……这些堪称飞船的“心脏”。

作为电源分系统的“老将”,镉镍电池已成功护航17次“神舟”飞天之路。在神舟十八号飞行任务中,锂离子电池接过镉镍电池的“接力棒”,电池扩容达30%。相比镉镍电池,锂离子电池比能量更高、循环寿命更长、高倍率充电更佳,且为整船减重了50公斤左右。此前,锂离子电池已成功在空间站、货运飞船等航天器上应用,安全性、可靠性已得到广泛验证。

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