問天實驗艙帶的實驗機(jī)柜到底是什么？有什么作用？一文帶你看懂其中的門道~

　　作為空間站組合體迎來的首個科學(xué)實驗艙，問天實驗艙搭載了生命生態(tài)實驗柜、生物技術(shù)實驗柜等科學(xué)實驗柜，將利用空間環(huán)境開展更多、更復(fù)雜、更精密的科學(xué)實驗。今天，“問天之問”第四話將為你系統(tǒng)性介紹問天實驗艙所攜帶的科學(xué)實驗柜。

　　#問天之問（四）——科學(xué)實驗柜

　　隨著“國家太空實驗室”的建設(shè)，中國空間站將具備開展大規(guī)模、多學(xué)科領(lǐng)域的空間科學(xué)研究及應(yīng)用的能力，并為在軌科學(xué)實驗提供豐富的資源條件和獨(dú)特空間環(huán)境條件。目前，在神舟十四號航天員乘組對問天實驗艙搭載的科學(xué)實驗柜進(jìn)行了設(shè)置、加電、安裝等工作。

　　本次問天實驗艙搭載了空間應(yīng)用系統(tǒng)的生命生態(tài)實驗柜、生物技術(shù)實驗柜、科學(xué)手套箱與低溫存儲柜、變重力科學(xué)實驗柜。問天實驗艙為這些機(jī)柜以及艙外暴露試驗裝置等科學(xué)實驗設(shè)施配置了應(yīng)用共用支持設(shè)備，對實驗艙內(nèi)/外科學(xué)實驗設(shè)施進(jìn)行氣、液、電、信息等資源集中調(diào)度和高效管理。

　　生命生態(tài)實驗柜

　　生命生態(tài)實驗柜的主要目的是為了開展以生物個體（包括植物、動物等）為對象的微重力效應(yīng)和空間輻射效應(yīng)研究，以及空間生態(tài)生命支持系統(tǒng)基礎(chǔ)研究，揭示微重力對生物個體生長、發(fā)育與衰老的影響，探索空間輻射生物學(xué)和生命起源機(jī)理，研究受控生命生態(tài)支持系統(tǒng)的基礎(chǔ)問題，發(fā)展小型模式生物個體為對象的復(fù)雜空間培養(yǎng)實驗和技術(shù)。

　　生命生態(tài)實驗柜結(jié)構(gòu)圖

　　生命生態(tài)實驗柜能夠為植物、水生生物、小型模式動物和小型哺乳動物等多類別生物樣品提供相應(yīng)的培養(yǎng)環(huán)境與生命保障，對培養(yǎng)環(huán)境的溫度、濕度、液體及氣體組分等實施動態(tài)控制，具備實驗過程實時動態(tài)觀察能力。

　　生物技術(shù)實驗柜

　　生物技術(shù)實驗柜支持的研究主題有:開展以生物組織、細(xì)胞和生化分子等不同層次多類別生物樣品為對象的細(xì)胞培養(yǎng)和組織構(gòu)建，以及分子生物制造技術(shù)、空間蛋白質(zhì)結(jié)晶和分析等空間生物技術(shù)及應(yīng)用研究，并給蛋白與核酸共起源、空間生物力學(xué)等提供接口，在創(chuàng)新的生物材料、藥物和醫(yī)療技術(shù)等方面取得突破性發(fā)現(xiàn)、獲取全新的認(rèn)知，對指導(dǎo)和促進(jìn)地面農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、環(huán)境生物技術(shù)研究和發(fā)展發(fā)揮積極作用。

　　生物技術(shù)實驗柜結(jié)構(gòu)圖

　　生物技術(shù)實驗柜能夠為生物樣品生長提供穩(wěn)定的營養(yǎng)供給條件，對培養(yǎng)環(huán)境的溫度、濕度、液體及氣體組分等實施動態(tài)控制。具有明場、相差、熒光及激光共聚焦的顯微觀察以及分光光度檢測能力，能夠?qū)ι飿悠愤M(jìn)行精細(xì)觀察、原位檢測和代謝產(chǎn)物動態(tài)分析，對實驗過程實施動態(tài)監(jiān)測。

　　科學(xué)手套箱與低溫存儲柜

　　科學(xué)手套箱的應(yīng)用范圍包括了空間基礎(chǔ)生物學(xué)研究、空間生命科學(xué)的前沿和交叉研究、空間生物技術(shù)和應(yīng)用研究、空間輻射生物學(xué)研究及空間生態(tài)生命支持系統(tǒng)基礎(chǔ)性研究等。

　　科學(xué)手套箱

　　它能夠為空間科學(xué)實驗提供密閉潔凈的操作空間；溫度、濕度、光照、風(fēng)速可控的環(huán)境系統(tǒng)；特別配置的靈巧機(jī)械臂系統(tǒng)，以及能夠進(jìn)行顯微細(xì)胞操作的微操作系統(tǒng)，可協(xié)助航天員在軌實現(xiàn)精細(xì)操作或重復(fù)操作科學(xué)實驗（如基因注射、細(xì)胞核提取、染色體切割、靈巧作業(yè)等）；同時配置了多類可擴(kuò)展的標(biāo)準(zhǔn)接口，為將來在軌科學(xué)實驗的需求更新，提供強(qiáng)大支撐。

　　科學(xué)手套箱與低溫存儲柜結(jié)構(gòu)圖

　　也是目前包括國際空間站在內(nèi)，擁有最強(qiáng)大的環(huán)境控制能力（溫度、濕度、光照、風(fēng)）、最高操作精度(優(yōu)于5μm) 以及自潔凈能力的科學(xué)實驗載荷。科學(xué)手套箱的成功研制，必將為我國的空間科學(xué)實驗提供強(qiáng)大的基礎(chǔ)科研支撐能力。

　　低溫存儲裝置訓(xùn)練件

　　低溫存儲裝置設(shè)計了三種典型低溫存儲溫區(qū)（-80℃、-20℃、+4℃），容積分別為25L、15L和15L。滿足樣品不同低溫存儲要求；可以滿足生物、試劑、材料等樣品不同低溫存儲條件，為開展長期空間實驗提供保障。各低溫區(qū)內(nèi)的樣品應(yīng)可分隔放置，并具有樣品限位措施。

　　低溫儲存裝置

　　低溫存儲環(huán)境是開展空間生物科學(xué)實驗的必要條件。可為我國空間站提供長期持久的低溫生物樣品保存功能。

　　變重力科學(xué)實驗柜

　　變重力科學(xué)實驗柜支持的研究主題有：支持與重力相關(guān)的多類科學(xué)實驗，包括空間生命科學(xué)與生物技術(shù)、微重力流體和燃燒科學(xué)等實驗的不同重力效應(yīng)和響應(yīng)機(jī)制研究。

　　變重力科學(xué)實驗柜結(jié)構(gòu)圖

　　變重力科學(xué)實驗柜具有2個直徑為900mm離心機(jī)，可為科學(xué)實驗提供0.01g至2g高精度模擬重力環(huán)境，支持開展不同重力水平下的以流體物理為主的科學(xué)研究。離心機(jī)具有自動平衡調(diào)節(jié)能力，可提供實驗期間的模擬重力水平參數(shù)。

　　地面科學(xué)家團(tuán)隊開展的項目研究和地基實驗等工作，驗證了在軌科學(xué)實驗方案合理性，保障了在軌科學(xué)實驗的順利開展，從而能夠充分發(fā)揮空間站效益，及早產(chǎn)出科學(xué)成果。

　　未來，空間應(yīng)用系統(tǒng)將按照飛行程序安排開展初始狀態(tài)設(shè)置和在軌測試。而后，航天員與地面科學(xué)家團(tuán)隊會按計劃開展規(guī)劃的各項科學(xué)實驗。在空間站轉(zhuǎn)入運(yùn)營階段后，將開展較大規(guī)模空間科學(xué)實驗。

　　空間站組合體迎來

　　首個實驗艙段

　　在軌科學(xué)實驗工作再譜新篇

　　中國載人航天永不止步

　　前方是星辰大海

　　讓我們共同啟程！

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