記者從中國科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心獲悉，神舟二十三號(hào)載人飛船將攜帶9項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)上行中國空間站。上行樣品及裝置總重量約54公斤，主要包括肝臟細(xì)胞、水稻和擬南芥種子、納米酶、放線菌、鈣鈦礦電池等實(shí)驗(yàn)材料。
將開展鈣鈦礦太陽能電池空間科學(xué)研究
本次神舟二十三號(hào)任務(wù)重點(diǎn)聚焦于兩類鈣鈦礦太陽能電池材料和器件開展空間實(shí)驗(yàn)。
鈣鈦礦電池是一種新型光伏電池，它與我們?nèi)粘Ｉ钪薪佑|到的干電池或新能源車電池有本質(zhì)區(qū)別，我們平時(shí)大多接觸的是儲(chǔ)能類電池，本身不能發(fā)電，而鈣鈦礦電池屬于第三代光伏電池，能夠直接吸收光能轉(zhuǎn)化為電能，無需預(yù)先充電儲(chǔ)能，而且它有諸多優(yōu)點(diǎn)。
△鈣鈦礦基疊層項(xiàng)目有源樣品單元
據(jù)了解，鈣鈦礦電池具有非常高的功質(zhì)比，有輕、薄、柔等特性，加工成本相對比較低廉。所以它是目前新一代的光伏技術(shù)中，最有望實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的一個(gè)新型能源技術(shù)。正因?yàn)殁}鈦礦電池優(yōu)點(diǎn)明顯，因此它是給中國空間站、深空基地等提供能源供給的重要候選方案之一。鈣鈦礦電池能否經(jīng)受住太空環(huán)境中的紫外輻射、粒子輻射、高濃度的原子氧腐蝕，以及更劇烈的溫度交變等考驗(yàn)，就需要通過空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。本次神舟二十三號(hào)飛船攜帶了單結(jié)鈣鈦礦和鈣鈦礦基疊層兩類太陽能電池材料和器件，將在中國空間站首次開展鈣鈦礦電池動(dòng)態(tài)服役實(shí)驗(yàn)，獲得電池在真實(shí)空間極端環(huán)境下的轉(zhuǎn)換效率衰減數(shù)據(jù)。
△單結(jié)鈣鈦礦組件有源暴露樣品（飛行件）
這次將開展的鈣鈦礦太陽能電池實(shí)驗(yàn)將有助于更好地研究空間光譜、高能粒子輻照、原子氧、高低溫交變等極端環(huán)境下，鈣鈦礦材料和器件的性能演化與失效機(jī)制，突破高效率、高功質(zhì)比、低成本柔性空間光伏技術(shù)路線，為未來低軌衛(wèi)星、深空探測、月球基地能源系統(tǒng)配置提供關(guān)鍵技術(shù)儲(chǔ)備。
水稻將在中國空間站進(jìn)行“二次播種”
△實(shí)驗(yàn)單元演練件中生長的水稻幼苗
未來人類長期生活和工作在太空環(huán)境中的時(shí)間將越來越長，如何讓空間農(nóng)作物實(shí)現(xiàn)“高效、高質(zhì)、高產(chǎn)”的原位生產(chǎn)是亟待解決的關(guān)鍵科學(xué)問題。在本次將開展的實(shí)驗(yàn)中，空間生命科學(xué)領(lǐng)域的“空間水稻多代遺傳穩(wěn)定性與環(huán)境適應(yīng)性調(diào)控的分子機(jī)理研究”將利用未經(jīng)過空間飛行實(shí)驗(yàn)的水稻種子在軌獲得子代，首次在軌實(shí)現(xiàn)連續(xù)兩代水稻培養(yǎng)，解析長期空間微重力對水稻遺傳穩(wěn)定性的作用，挖掘有重要應(yīng)用價(jià)值的新基因，為擴(kuò)大農(nóng)作物新的種質(zhì)資源獲取途徑提供新的手段。
△空間水稻培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)單元演練件
據(jù)了解，過去我國的水稻空間實(shí)驗(yàn)是從地面帶種子上中國空間站。水稻生長一茬后，再把它的種子帶回到地面繼續(xù)開展研究。而這次的所謂“二次播種”就是要用帶到太空的水稻種子，生長出水稻后，再將收獲的種子由航天員再次播種，繼續(xù)培養(yǎng)獲得二代種子。這是本輪水稻太空實(shí)驗(yàn)的新亮點(diǎn)。
△肝細(xì)胞培養(yǎng)器
除了鈣鈦礦電池和水稻實(shí)驗(yàn)外，本次神舟二十三號(hào)載人飛船上行的科學(xué)實(shí)驗(yàn)中，空間生命科學(xué)領(lǐng)域還將開展“空間生物相分離對脂質(zhì)代謝的影響”實(shí)驗(yàn)，從相分離的角度認(rèn)識(shí)微重力影響肝細(xì)胞脂質(zhì)代謝的分子機(jī)制，為未來長期空間駐留時(shí)相關(guān)脂肪性肝病的早期干預(yù)與防治策略提供潛在靶點(diǎn)；另外還將開展“納米酶對生物大分子合成和保護(hù)機(jī)理研究”、“空間環(huán)境對典型放線菌表型和遺傳的影響規(guī)律及其分子機(jī)制研究”以及“基于物理和生物輻射計(jì)量分析空間輻射和微重力引起水稻和擬南芥DNA甲基化調(diào)控機(jī)制”3項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，納米酶、放線菌、植物種子三種不同的實(shí)驗(yàn)樣品將安裝到艙外輻射生物學(xué)暴露裝置，開展為期5個(gè)月的在軌暴露實(shí)驗(yàn)，從生命起源催化劑，到微生物適應(yīng)性進(jìn)化，再到高等植物遺傳變異，系統(tǒng)揭示太空輻射對生物樣品的深層影響。
（總臺(tái)央視記者 帥俊全 褚爾嘉）