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2023年8月18日上午，載人航天安裝工程空間應(yīng)用與發(fā)展?fàn)顩r介紹會(huì)在美國(guó)科大學(xué)空間應(yīng)用安裝工程與技術(shù)中心舉行，集中介紹載人航天安裝工程立項(xiàng)施行以來(lái)非常是空間站建造其間空間科學(xué)、空間應(yīng)用、空間技術(shù)領(lǐng)域取得的進(jìn)展成果化學(xué)測(cè)量學(xué)與技術(shù)，以及未來(lái)發(fā)展前景。會(huì)上，空間應(yīng)用系統(tǒng)總監(jiān)指揮王強(qiáng)介紹了空間科學(xué)研究與應(yīng)用領(lǐng)域的有關(guān)狀況。

“造船為做網(wǎng)站、建站為應(yīng)用”，載人航天安裝工程立項(xiàng)前夕，專(zhuān)門(mén)構(gòu)建了空間應(yīng)用系統(tǒng)，由美國(guó)科大學(xué)牽頭負(fù)責(zé)，主要運(yùn)用載人飛行器舉行空間科學(xué)與應(yīng)用領(lǐng)域的前沿任務(wù)。

在載人航天安裝工程第一步和第二步任務(wù)中，從無(wú)到有，完工了空間科學(xué)與應(yīng)用研究研發(fā)機(jī)制，組織了國(guó)外外諸多科研單位在對(duì)地觀測(cè)、空間科學(xué)、應(yīng)用新技術(shù)等領(lǐng)域，舉行了60余項(xiàng)空間科學(xué)和應(yīng)用研究任務(wù)，攻破500余項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，全新研發(fā)了600余臺(tái)套有效荷載，完滿(mǎn)完成了歷次飛行實(shí)驗(yàn)任務(wù)，取得了一批國(guó)際水準(zhǔn)和國(guó)外引領(lǐng)性成果，促使我國(guó)空間科學(xué)與應(yīng)用水平整體躍升，相關(guān)成果在應(yīng)用衛(wèi)星規(guī)格實(shí)現(xiàn)了推廣應(yīng)用，形成了突出的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，展現(xiàn)了載人航天應(yīng)用的前瞻推動(dòng)作用。詳細(xì)來(lái)說(shuō)：

01在對(duì)地觀測(cè)領(lǐng)域

預(yù)研研發(fā)的中幀率成像波譜儀、多頻域微波遙感器、超波譜成像儀、多視角寬譜段成像儀、三維成像微波高度計(jì)等一系列對(duì)地觀測(cè)及月球科學(xué)研究?jī)x器化學(xué)測(cè)量學(xué)與技術(shù)，輔以全新技術(shù)制度、技術(shù)指標(biāo)先進(jìn)，突破了一大批核心關(guān)鍵技術(shù)，率先實(shí)現(xiàn)了在軌驗(yàn)證，并在國(guó)土資源調(diào)查、海洋應(yīng)用、林業(yè)應(yīng)用、城市環(huán)境檢測(cè)、水文生態(tài)檢測(cè)和應(yīng)急水災(zāi)檢測(cè)等方面舉行了試應(yīng)用，跨越了一個(gè)又一個(gè)的里程碑，相關(guān)技術(shù)成果快速在風(fēng)云、氣象、海洋等業(yè)務(wù)衛(wèi)星上進(jìn)行了轉(zhuǎn)換應(yīng)用，取得了突出效益。

02在微重力基礎(chǔ)數(shù)學(xué)領(lǐng)域

研發(fā)了國(guó)際上首臺(tái)，只是截止現(xiàn)在國(guó)際上惟一一臺(tái)在軌運(yùn)行的冷原子鐘，實(shí)現(xiàn)速率穩(wěn)定度7.2E-16(3000萬(wàn)年偏差大于一秒），成功進(jìn)軍國(guó)際空間時(shí)頻基準(zhǔn)研究的制高點(diǎn)。

03在空間天文觀測(cè)領(lǐng)域

伽瑪暴偏振光偵測(cè)榮獲重大科學(xué)發(fā)覺(jué)，開(kāi)辟了伽瑪射線(xiàn)偏振光偵測(cè)新窗口，同時(shí)在國(guó)外首次運(yùn)用觀測(cè)到的蟹狀星云（Crab）脈沖星的脈沖訊號(hào)進(jìn)行定軌研究，促進(jìn)了脈沖星觀測(cè)和導(dǎo)航技術(shù)發(fā)展。

04在空間生命科學(xué)領(lǐng)域

在我國(guó)首次完成了高等動(dòng)物“從種籽到種籽”的空間長(zhǎng)周期培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)物生長(zhǎng)調(diào)控，為未來(lái)人類(lèi)常年月球生活的生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建及地面高質(zhì)量繁育提供了有力方式；國(guó)際上首次在空間實(shí)現(xiàn)了人類(lèi)胚胎干細(xì)胞體外分化為原始生殖細(xì)胞并存活33天，對(duì)于未來(lái)人類(lèi)空間生殖及健康提供了重要的試驗(yàn)依照。

05在空間材料科學(xué)領(lǐng)域

舉辦了砷化鎵光電子材料、金屬合金、納米及復(fù)合材料等數(shù)十種新型材料的空間純化試驗(yàn)研究，榮獲了高品質(zhì)的材料樣品，發(fā)覺(jué)了一批新的材料生長(zhǎng)現(xiàn)象，增加了對(duì)于相關(guān)科學(xué)規(guī)律的認(rèn)知，研究成果對(duì)于地面材料加工工藝的改進(jìn)與發(fā)展具備重要指導(dǎo)意義，并已在國(guó)民經(jīng)濟(jì)當(dāng)中實(shí)現(xiàn)了成功應(yīng)用。

06在應(yīng)用新技術(shù)領(lǐng)域

首次在空間飛行器上在軌二次釋放微小衛(wèi)星并實(shí)現(xiàn)了對(duì)非合作目標(biāo)的近距離成像觀測(cè)、精確繞飛或飛躍觀測(cè)，為航天器軍艦飛行夯實(shí)技術(shù)基礎(chǔ)。非牛頓引力試驗(yàn)檢測(cè)的關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證項(xiàng)目高水平驗(yàn)證了空間高精度靜電漂浮加快度計(jì)，對(duì)我國(guó)相關(guān)空間計(jì)劃在弱力檢測(cè)和慣性參考方面具備重要支撐作用。

在載人空間站任務(wù)中，空間應(yīng)用系統(tǒng)瞄準(zhǔn)世界科技前沿及國(guó)家重大需求，前瞻規(guī)劃、攻關(guān)研發(fā)和在軌布署了近30個(gè)國(guó)際一流的科學(xué)研究與技術(shù)實(shí)驗(yàn)設(shè)施，正在抓緊研發(fā)旗艦級(jí)的巡夜空間望遠(yuǎn)鏡。其中，高精度時(shí)頻系統(tǒng)、高微重力試驗(yàn)柜等設(shè)施為國(guó)際首創(chuàng)，超冷原子化學(xué)試驗(yàn)柜、生命生態(tài)實(shí)驗(yàn)柜、無(wú)容器材料試驗(yàn)柜、燃燒科學(xué)試驗(yàn)柜等試驗(yàn)設(shè)施達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先或先進(jìn)水平。很多設(shè)施上搭載了多種先進(jìn)的精密測(cè)量、實(shí)驗(yàn)支持儀器，如材料試驗(yàn)X射線(xiàn)實(shí)時(shí)確診、流體試驗(yàn)的數(shù)字全息、燃燒試驗(yàn)的弱光ICCD檢查、超冷原子的兩級(jí)交叉光阱冷卻，生物試驗(yàn)的微通道PCR芯片擴(kuò)增、人機(jī)協(xié)同高精度微操作器等。很多設(shè)施機(jī)制構(gòu)架開(kāi)放，可通過(guò)擴(kuò)充升級(jí)常年保持高水平穩(wěn)定運(yùn)行，有力支撐空間站成為我國(guó)當(dāng)前覆蓋學(xué)科領(lǐng)域最全、在軌支持能力最強(qiáng)，且兼具有人參與和上下行貨運(yùn)等奇特優(yōu)勢(shì)的“國(guó)家月球試驗(yàn)室”。

空間應(yīng)用系統(tǒng)還在地面完工了實(shí)物鏡像系統(tǒng)、數(shù)字鏡像系統(tǒng)及空-地“云”計(jì)算平臺(tái)，創(chuàng)新發(fā)展了人機(jī)融合、數(shù)字伴飛的空間科學(xué)試驗(yàn)方式，產(chǎn)生了“端到端”低延時(shí)遙科學(xué)試驗(yàn)和海量科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)能力；完工了全壽命周期荷載研發(fā)支持平臺(tái)、電磁彈射微重力試驗(yàn)設(shè)施和月球試驗(yàn)室地面試驗(yàn)基地，為工況設(shè)計(jì)、總裝、集成檢測(cè)等研發(fā)工作，以及科學(xué)項(xiàng)目選調(diào)與培植、地基研究和匹配試驗(yàn)等，產(chǎn)生了試驗(yàn)荷載/樣品全壽命周期研發(fā)實(shí)驗(yàn)支持能力。通過(guò)以上設(shè)施/平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了天地高效協(xié)同，急劇增強(qiáng)了在軌試驗(yàn)效率，產(chǎn)生了集約高效舉行大規(guī)?？臻g科學(xué)試驗(yàn)與應(yīng)用能力。

空間站作為我國(guó)最重要的綜合性近地空間研究基地，努爭(zhēng)取取在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域跨入國(guó)際前沿，在應(yīng)用基礎(chǔ)和新技術(shù)方面解決國(guó)家重大需求，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供高品質(zhì)科技供給。當(dāng)前，空間站科學(xué)試驗(yàn)設(shè)施基本完成在軌檢測(cè)，在軌運(yùn)行穩(wěn)定靠譜，具有了大規(guī)模舉辦空間科學(xué)研究的能力。截至現(xiàn)在，已舉辦了60余項(xiàng)試驗(yàn)項(xiàng)目、上萬(wàn)次在軌試驗(yàn)，榮獲了原始試驗(yàn)數(shù)據(jù)近60TB?，F(xiàn)在，科學(xué)家正在舉行試驗(yàn)樣品的地面研究，部份領(lǐng)域已取得階段性成果，以下對(duì)兩個(gè)典型領(lǐng)域展開(kāi)介紹。

01在空間生命科學(xué)方面

在空間首次實(shí)現(xiàn)人類(lèi)胚胎干細(xì)胞誘導(dǎo)分化為精原細(xì)胞以及卵子樣細(xì)胞，系統(tǒng)解惑空間微重力環(huán)境對(duì)干細(xì)胞譜系分化的影響，并開(kāi)發(fā)了多類(lèi)生殖細(xì)胞體外分化的機(jī)制及裝置，有望推行輔助生殖醫(yī)治弱精不育的技術(shù)革新；研究闡明了骨格肌細(xì)胞的重力感應(yīng)分子體系，明晰靶點(diǎn)激酶或靶點(diǎn)特定微小RNA抵御胸肌萎縮的可行性，為胸肌萎縮的治愈提供了新亮點(diǎn)和新方式。

02在空間材料科學(xué)方面

發(fā)覺(jué)了鈮硅合金的迅速碳化物生長(zhǎng)動(dòng)力成因，為研發(fā)下一代高功耗航發(fā)用鈮合金材料夯實(shí)了技術(shù)基礎(chǔ)；實(shí)現(xiàn)了硒化銦材料的空間純化，發(fā)覺(jué)了鉍（Bi）參雜硒化銦（InSe）材料功耗優(yōu)異、遷移率是纖薄硅材料的15倍，且具備穩(wěn)定的化學(xué)物理性質(zhì)，其開(kāi)發(fā)應(yīng)用將有望加快場(chǎng)效應(yīng)管的升級(jí)換代，獲取明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

隨著空間站完工，載人航天安裝工程踏入應(yīng)用與發(fā)展階段，為逐步加強(qiáng)空間站應(yīng)用力度，空間應(yīng)用系統(tǒng)面向全省科研機(jī)構(gòu)、高等高校、產(chǎn)業(yè)用戶(hù)等，廣泛征集了空間站科學(xué)、技術(shù)與應(yīng)用需求，組織了近百名教授、近千位國(guó)外外一流科學(xué)家進(jìn)行了深入研究和論證，產(chǎn)生了系統(tǒng)性、體系化的空間站應(yīng)用與發(fā)展安裝工程應(yīng)用任務(wù)規(guī)劃，主要包括空間生命科學(xué)及人體研究、微重力地理科學(xué)、空間天文與月球科學(xué)、空間新技術(shù)及應(yīng)用等4大領(lǐng)域、30余個(gè)研究主題，將推行60余項(xiàng)研究計(jì)劃、上千項(xiàng)研究項(xiàng)目。

去年6月，載人航天辦公室面向全省公布了《空間站應(yīng)用與發(fā)展安裝工程空間科學(xué)與應(yīng)用項(xiàng)目征集公告》，空間應(yīng)用系統(tǒng)在深圳、上海、武漢、西安、廣州等地舉辦了項(xiàng)目征集宣講活動(dòng)，導(dǎo)致國(guó)外內(nèi)科學(xué)家的高度關(guān)注，現(xiàn)在已征集到一大批項(xiàng)目建議，為空間站應(yīng)用項(xiàng)目的滾動(dòng)推行夯實(shí)了基礎(chǔ)，預(yù)期將在科學(xué)、技術(shù)和應(yīng)用方面產(chǎn)出重大成果和效益。

如在科學(xué)前沿探求方面，預(yù)期將在超高溫量子物態(tài)、軟物質(zhì)非平衡動(dòng)力學(xué)、生命起源的分子體系、多短線(xiàn)巡天及宇宙學(xué)、天體極端地理過(guò)程等前沿科學(xué)研究取得具備國(guó)際影響的重大科學(xué)發(fā)覺(jué)，為人類(lèi)知識(shí)寶庫(kù)貢獻(xiàn)新內(nèi)容；在技術(shù)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用方面，將在干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)、合成生物制造、生物奈米抗生素開(kāi)發(fā)等生物技術(shù)取得重要突破，服務(wù)于緩解人民生命健康；研究純化高功耗民航底盤(pán)莖稈材料、紅外偵測(cè)器材料、高端制造用高熵合金等國(guó)家急需的先進(jìn)材料，推動(dòng)解決國(guó)家卡耳朵材料問(wèn)題；發(fā)展新一代信息技術(shù)、超高溫量子精密檢測(cè)、高精度時(shí)頻系統(tǒng)技術(shù)等并推廣應(yīng)用，獲取明顯的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

空間站的建設(shè)營(yíng)運(yùn)為推動(dòng)我國(guó)空間科學(xué)和應(yīng)用發(fā)展提供了重大歷史機(jī)遇，空間應(yīng)用系統(tǒng)將根據(jù)國(guó)家月球試驗(yàn)室的總體目標(biāo)，堅(jiān)持“四個(gè)面向”，持續(xù)論證優(yōu)選具有重大科技價(jià)值、重大戰(zhàn)略應(yīng)用潛力的高水平項(xiàng)目，持續(xù)產(chǎn)出重大科技成果，為“加快建設(shè)科技強(qiáng)國(guó)、實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)”做出更大貢獻(xiàn)。

拍攝/吳馥桐