中国空间站的科学实验与应用 探索微重力和辐射环境下的物质规律

中国载人航天工程三十年成就展近日在国家博物馆展出，向公众展示了空间站组合体、天和核心舱等模型。去年年底中国空间站全面建成后，工程已转入应用与发展阶段。

作为中国航天史上规模最大、长期有人照料的空间实验平台，建成后的中国空间站成为国家太空实验室，三舱部署的多个实验柜可在四大领域开展上千项科学实验，惠及地球上普通人的生活。

为何建：长期稳定的微重力和辐射环境

为何要在距地球400公里外的近地轨道建设国家太空实验室？中国科学院空间应用工程与技术中心应用发展中心主任张伟表示，“和地球上普通的实验室相比，国家太空实验室的独特优势在于它能提供长时间、稳定的微重力和辐射环境，这有助于开展探索宇宙起源、揭示物质本质和运动规律的基础性科学实验，以及面向空间生命科学、材料科学等一系列实验。”

“在地球上，生命体和物质受到重力的作用，某些本质规律会被掩盖。空间站的重力只有地球表面的千分之一到万分之一，在微重力条件下有希望发现被重力掩盖的物质本质规律。”张伟说。

此外，由于大气的吸收和干扰，宇宙中的伽马射线、X射线、紫外线、红外线和超长波等无法在地面有效观测到，相关谱段的天文观测需要发射探测器到太空中开展观测。按计划，未来中国还将发射巡天空间望远镜。这个口径2米、视场比哈勃望远镜大350倍的航天器将与中国空间站共轨飞行，有望促进中国光学天文的飞跃式发展。

从国家科学战略发展的角度看，国家太空实验室投入使用，有望让中国空间科学和应用再上新台阶。

研究啥：四大领域开展上千项科学实验

按照规划，中国空间站三舱组合体在轨运行寿命不少于10年，并可通过维修维护延长使用寿命，为空间科学实验提供长期稳定的实验平台。张伟指出，未来10年将是中国空间科学发展的重要机遇期，有望推动中国空间科学领域进入国际先进行列。

中国空间站部署了多个科学实验柜，其中问天实验舱主要面向空间生命科学研究，梦天实验舱则主要面向微重力科学研究。通俗地说，这些科学实验柜相当于把实验室搬进太空，方寸之大却可满足多项科学研究与应用项目的研究需求，其复杂程度不亚于一颗卫星，里面配置了不少先进的实验“神器”，将在空间科学实验中发挥“神力”。

张伟表示，国家太空实验室未来可在四大领域展开上千项科学实验，覆盖学科领域广，是支持多领域科学研究的独一无二的综合平台，同时也是开展国际合作和科普教育的重要平台。

中国空间站也受到国际科学界的广泛关注，国外大批科学家表达了积极参与中国空间站研究的意愿。目前，来自瑞士、波兰、德国、意大利等17个国家的9个科学实验项目被确定入选中国空间站。后续中国空间站还将支持开展载荷联合研制、合作科学研究等更加广泛、更加深入的国际合作，将大大加强中国空间科技领域的国际影响力。

在不久的将来，前往中国空间站执行任务的航天员乘组中还将出现载荷专家的身影，有望取得更多更好的科研成果。分析认为，属于中国空间科学的春天已经到来。