空间微生物实验技术研究进展

微生物具有结构简单、生长周期短、繁殖快、便于搭载等优点,被作为生物模型用于空间环境下的生命现象研究、地外生命探测以及开展以微生物为重点关注对象的行星保护任务研究.随着中国空间站在轨建造任务的临近,微生物空间实验技术开发以及相应的实验装置研制需要加快部署.本文以已实现空间应用的微生物技术为基础,从微生物空间培养、保存、检测技术及用于地外生命探测中的微生物识别技术等方面分析了空间微生物实验技术的发展现状与趋势,提出了未来利用中国空间站开展空间微生物实验的技术发展建议.      

空间站的植物栽培史

正国际空间站是一个在近地轨道上运行的科研设施,是人类历史上第9个载人的空间站。它其实就是一个建设在空间环境中的科学实验平台,这个平台上开展的研究并不仅限于天文、物理等专业,也包括医学、生物学等领域。对在国际空间站种植植物而言,最主要的意义还是满足科研需求。空间站特殊的空间环境,如失重、大气组成、射线等,可以给科学家提供一个观     

空间小鼠实验有效载荷研究进展

啮齿动物是空间研究中常见的模型对象,已开展的空间生物实验中,小鼠表现出对飞行条件的有效适应.通过空间培养,研究者可对失重环境下小鼠的生理行为、骨骼和神经系统变化做进一步研究分析.本文对空间小鼠实验有效载荷的研究进展及其空间飞行实验进行了概述,为中国空间站上的小鼠培养箱设计提供参考.概述了地面小鼠培养技术和装置,为空间小...     

九天再迎“中国宫”

正2021年4月29日,"天和"核心舱成功发射入轨,取得了空间站在轨建造任务的"开门红"。2010年9月25日,中央批准载人空间站工程立项,分为空间实验室任务和空间站任务两个阶段实施。2016年6月-2017年4月,成功实施了空间实验室阶段4次飞行任务。总目标是:在2022年前后,完成我国空间站在轨建造,突破和掌握近地空间站组合体建造和运营技术、近地空间长期载人飞行技术,具备开展较大规模的空间科学实验与技术试验的能力,建成国家太空实验室。之后,发射巡天空间望远镜,与空间站共轨飞行,开展空间天文巡天与精细观测。     

空间站在轨维修操作复杂度评价及试验验证

在轨维修是维持空间站在太空特殊环境安全运行的必要手段,太空特殊环境和空间站结构特点决定了空间站在轨维修任务的复杂度。在轨维修操作复杂度关系到空间站维修方案的优化、维修计划的制定、货运飞船的安排、航天员培训和空间站可维修性设计。然而,针对空间站在轨维修操作复杂度的评价研究较少。因此,提出了空间站在轨维修操作复杂度的概念,考虑了维修固有复杂度和外部影响因子2个方面,基于信息熵理论建立了复杂度评估模型。固有复杂度包括维修操作逻辑、维修动作规模、维修人机界面和维修操作知识,并借助信息熵完成以上4个方面的量化;外部影响因子包括操作空间、有无维修工具、时间压力、视觉遮挡和航天服影响,并利用分级打分制予以量化。为验证模型的有效性,基于地面模拟舱开展了12类产品维修验证试验,采集了受试者的维修动作及时间。实验数据分析表明,提出的模型能够较好地预测产品的维修耗时（相关系数为0.82）,并能较为合理地对空间站在轨维修操作复杂度进行量化分级。为在轨维修的开展、维修方案的评价、航天员乘组训练与安排和空间站设计更改提供方法指导。      

空间站太阳电池标定技术

为了提高空间太阳电池标定效率并准确得到空间环境中太阳电池在轨数据，研制了太阳电池空间站标定装置，开展首飞试验。其中，标定装置包含能够长期驻留空间站的太阳电池标定采集器和航天员可携带的返回式样品装置正样单机。攻克了空间站可往返太阳电池样品重复使用技术、多路太阳电池IV特性测量技术、非标准条件修正算法等关键技术。通过试验验证了新型定制化空间太阳电池在真实太空环境下的光电性能和可靠性，建立航天应用的产品性能衰减模型。本研究有望建立溯源至空间AM0的标准太阳电池溯源体系，开展量值传递。     

在太空中搭建的临时实验室我国首颗微重力科学实验卫星实践-10凯旋

1 总体概述 目前,不少国家的科学家们都想利用多种方式打造微重力环境开展研究,比如抛物线飞机、探空火箭、宇宙飞船和空间站等实验平台,但它们有的只能提供几分钟甚至更短的微重力环境,有的则价格昂贵,带回样品比较有限,周期也较长, 这对空间生命科学等一些短周期科学实验有较大限制,要想进行周期和价格都合适的微重力研究,返回式卫星是一个很好的选择.返回式卫星运行周期短,适合开展短周期的空间科学实验.这种卫星技术现已比较成熟,且比较便宜.其外形类似于弹头,所以发射时不需要整流罩,卫星的星体就承担了整流罩的作用.     

国际空间站上的科学实验

<正>国际空间站是人类历史上第一座国际合作建设的空间站,建造这个空间站的主要目的是利用太空的特殊环境(例如辐射、真空、微重力)进行地面无法进行的科学实验。国际空间站的参与国自空间站一开始建立,就利用它进行了各种科学实验,至2011年11月2日"国际空间站"有人值守的11周年之日,共进行了1400多项科学实验。这些实验促进了地面医药、生物、环境科学等方面的发展,并加深了人类对宇宙的了解。美国航宇局认为他的科学实验成果可以向美国的纳税人作交待,在向国会申请航天飞     

LAMP耦合荧光侧向流层析试纸条的空间微生物快速检测技术

微生物种类及其含量监测是空间站内微生物控制的重要环节。但是空间环境的微重力条件及对资源的条件限制导致地面常规检测实验难以开展，因此在轨微生物检测主要依靠培养法。基于侧流层析试纸条的生物分子识别检测方法具有不受微重力环境影响的优点，耦合荧光检测方法可以达到较高的检测灵敏度，是在轨微生物检测的潜在方法之一。针对空间环境中对航天员生活环境及仪器仪表设备具有潜在危害的微生物，研究了一种基于环介导等温扩增(LAMP)耦合荧光侧流层析试纸条的微生物核酸鉴别技术。研究结果表明，该技术可实现对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等空间站常见有害微生物的高灵敏、高特异性、快速检测，检测时间小于60 min，灵敏度达到100 copy·μL^–1。     

空间站燃烧科学实验系统设计

建立空间站燃烧实验系统,可满足未来空间微重力燃烧实验系统需求.通过空间站微重力燃烧实验研究,可拓展空间燃烧学研究.根据所要实现的功能及燃烧实验需求,对中国空间站燃烧柜的燃烧科学实验系统进行了设计和分析.燃烧科学实验系统由8个子系统组成,是一个适合开展气、液、固多种燃料燃烧实验的综合性实验系统.考虑到强度设计要求,在完成方案设计后,对系统进行了有限元分析,并在研制的结构件上进行了力学环境实验.实验与分析结果表明,本文设计的实验系统能够满足环模实验的要求,结构合理可行.      

日本计划发射生命科学卫星

日本宇宙开发事业团(NASDA)拟于1995年发射搭载老鼠、金鱼等生物的生命科学卫星,进行空间生物实验,其目的是为2000年前后航天员在空间站上长期驻留做实验准备,探求空间环境给予生物的影响。该计划是将搭载有生物实验装置的重约1吨的密闭舱,用NASDA于1992年开始研制的小型火箭J-1发射至高度为251～450km的低轨道上。在空间飞行约60天后,密闭舱将在海上回收。人在空间长期驻留,由于受到宇宙线的辐射及失重环境影响,存在     

空间站应用与发展阶段开年提速

<正>2023年，中国空间站进入为期十年以上的应用与发展阶段。一方面，研究人员充分利用空间站目前已配置的舱内实验柜和舱外载荷，开展了空间生命科学、空间应用新技术等多领域前沿研究，并取得了相当显著的成果；另一方面，为逐步提升中国载人航天工程近地轨道综合能力和技术水平，通过统筹载人月球探测任务，研究人员正在开展航天器研制、空间站升级、航天员选拔训练等工作。     

空间站微重力流体实验设备需求分析

对国际空间站和中国科学实验卫星及载人飞行器上开展的微重力流体实验情况进行论述和分析,重点分析了国际空间站（ISS）微重力流体科学实验设备情况.根据中国空间微重力流体物理科学发展需求,结合国际空间站微重力流体科学实验对设备的需求,提出了未来在中国空间站开展微重力流体实验时空间实验设备需要重点考虑和解决的问题,同时提出相关设计建议.      

日本空间舱的新研制程序

由日本宇宙开发事业团研制并决定在轨道上与美国空间站对接的日本空间舱,是一个为广大用户提供各种实验用的组装式多用途实验室,广大用户将利用其微重力、高真空、高洁净环境进行材料实验、生命科学实验、地球观测、天体观测和理工实验等。它由加压舱、外部舱、气闸、机械手、后勤舱等组成。原计划JEM将于1994年发射并完成在轨组装等任务,由于挑战者号航天飞机失事以及美国空间站研制计划没能按期进行,使整个开发计划推迟,因此美国、ESA、日本等国经过协调,确定空间站的组成部件     

中国载人空间站工程进展

载人航天技术已成为衡量一个国家经济、技术和军事力量以及综合国力的重要标志。2010年,中国载人空间站工程研制工作正式启动。中国将在2020年前后建成和运营近地载人空间站。1中国载人空间站建设总体构想中国载人空间站工程所属航天员系统负责选拔训练航天员乘组;空间实验室系统负责研制天宫-2空间实验室,为空间站研制进行先期技术验证;空间     

国外目前的航天医学研究

国外载人航天的发展已有二十多年的历史。在这二十多年里,对载人航天器的研究取得了长足的进步,从而也促进了作为生命保障技术医学基础的航天医学的发展。 60年代,航天工程技术和航天医学保证了航天员的航天安全,证明人可在太空生活并能有效地工作。70年代,出现了空间站,航天医学开始研究较长时间的空间环境对人体的影响,并进行一些新的生物医     

从空间生产的经济效益看发射空间站的必要性和紧迫感

空间站的建立,航天飞机的发射成功,宣告航天技术已由空间探测和技术实验阶段进入利用空间资源的应用阶段。人类不仅借用于各种空间设施进行各种自然科学试验,而且还能在空间发射卫星,进行卫星通信、地球观测、检测和修理卫星,利用空间微重力、高真空、高洁净环境生产贵重的半导体材料和生命产品等。就生产效率而言,要比     

国际空间站的空间生物科学技术研究计划

国际空间站 (ISS)是有史以来的第 10个空间站 ,也是迄今为止最大的空间站。目前处在边建设边利用阶段。空间生物科学技术是空间科学的主要内容之一 ,开展其研究也是进行载人空间活动的一个主要因素。美国航宇局 (NASA)将在 ISS上进行生物科学技术研究 ,为此提出了其全面计划 ,该计划涉及生命科学与微重力科学两个领域。1　生命科学领域该领域的计划分为 6个方面 :基础生物学、重力生物学与生态学、生物医学研究与防护措施、空间生理学、三维肿瘤组织培养和离心机生活舱。1.1　基础生物学计划该计划支持基础生物学研究 ,从亚细胞、细胞到…     

中国空间站邀你来做实验

<正>自从中国公布空间站建设计划以来,"我们去空间站干什么"就一直是大众关心的问题。不久前,来自17个国家的9个项目成为中国空间站科学实验首批国际合作项目。现在,中国空间站面向国内公开征集空间科学实验和技术试验项目活动也已经开始正式申报。那么,中国空间站究竟能提供哪些实验条件,又有哪些项目有望入选呢?为此,中科院空间应用中心应用发展中心主任张伟回应了各界的关切。     

日本将发射载人服务平台

为落实1990年日本新宇宙开发大纲中提出的。加速空间环境利用”和“开展载人活动”的决定,日本宇宙开发事业团正在推进其载人服务平台计划。它作为小型空间基地,采用日本空间舱(JEM)和各种平台研制过程中的经验,采用模块化设计,并使各模块轨道替换单元(ORU)化。就整个计划而言,分两步:第一步,建成一种以服务为主的小型空间站,可为共轨平台提供更换ORU和加注燃料等服务;第二步,建成一种以服务和空间实验为主的空间站。表内为该载人服务平台计划概要。