空间站

神舟十五号航天员乘组日前使用由我国自主研制的空间站双光子显微镜开展在轨验证实验任务并取得成功。这是目前已知的世界首次在航天飞行过程中使用双光子显微镜获取航天员皮肤表皮及真皮浅层的三维图像，为未来开展航天员在轨健康监测研究提供了全新工具。　　人脑包含百亿级神经元和百万亿级的神经突触，其结构和功能上极其复杂精密的连接和相互作用，是意识和思想涌现的物质基础。为了能清晰看到活体大脑里面的神经元、神经突触的结构和信号，科学家们需要借助双光子显微镜。当代前沿的脑科学研究希望在大脑正常工作时、在自由活动的动物上观察大脑神经元变化，然而，体积重量庞大的传统双光子显微镜难以满足这种在体实时观察神经元信号的需求。　　“如何才能创造出一种显微镜，能够在小动物自由行走的条件下，看到一颗一颗神经元，一闪一闪的动态变化，这是藏在我心底的一个梦想。”中国科学院院士、北京大学国家生物医学成像科学中心主任、北京大学未来科技学院教授程和平如是说。　　2019年，在中国载人航天工程办公室大力支持下，由北大程和平、王爱民团队，中国航天员科研训练中心李英贤团队，北京航空航天大学冯丽爽团队联合相关企业及院所组建空间站双光子显微镜项目团队，程和平担任总负责人。项目组攻克多项显微镜小型化技术难题，于去年9月成功研制空间站双光子显微镜。　　去年11月12日，空间站双光子显微镜搭乘天舟五号货运飞船成功运抵中国空间站，成为世界首台进入太空的双光子显微镜。近日，神舟十五号航天员乘组完成了双光子显微镜的安装、调试和首次成像测试，成功获取了在轨状态下航天员脸部和前臂皮肤的在体双光子显微图像。　　项目团队成员、北京大学未来技术学院助理研究员王俊杰介绍，空间站双光子显微镜能以亚微米级分辨率清晰呈现出航天员皮肤结构及细胞的三维分布，具备对皮肤表层进行结构、组分等无创显微成像的能力。成像结果显示，皮肤的角质层、颗粒层、棘层、基底细胞层、真皮浅层等三维结构清晰可辨。双光子显微成像的信号来源于细胞及胞外基质中具有自发荧光的物质，这些信号有助于实现对航天员细胞线粒体代谢应激反应功能探测。通过对具有自发荧光的细胞代谢产物的量化观测可以反映出航天员机体代谢功能。　　程和平表示，空间站双光子显微镜是体现我国高端精密光学仪器制造水平的重要成果。“此次在轨验证实验实现了多项第一，例如世界上首次实现双光子显微镜在轨正常运行；国内首次实现飞秒激光器在轨正常运行；国际上首次在轨观测航天员细胞结构和代谢成分信息。这些不仅为从细胞分子水平开展航天员在轨健康监测研究提供了全新工具和方法，也为未来利用中国空间站平台开展脑科学研究提供了重要的技术手段。”

伴随着中国空间站的建造，与其共轨飞行的巡天空间望远镜的研制也正在紧张有序推进。记者从中科院长春光学精密机械与物理研究所获悉，目前，巡天光学设施初样研制取得新进展。望远镜预计在中国空间站建成后发射升空，将成为探索星辰大海的旗舰级空间天文设施。 作为中国空间站的光学舱，巡天空间望远镜将架设一套口径2米的光学系统，并配备一系列最先进的探测器。望远镜的大小相当于一辆大客车，立起来有三层楼高，重达十几吨。 中科院国家天文台研究员 巡天光学设施责任科学家 詹虎：巡天空间望远镜主要分成两部分，一个是巡天光学设施，还有一个是巡天平台。巡天光学设施就是一台望远镜，它实际上有很多的子系统。 在巡天空间望远镜上，第一代仪器共包含5台观测设备，包括巡天模块、太赫兹模块、多通道成像仪、积分视场光谱仪和系外行星成像星冕仪。其中，占据最主要观测时间的就是巡天模块，这是一个视野极为宽阔的相机。 中科院长春光机所研究员 巡天光学设施总体主任设计师 徐抒岩：我们现在正处于初样研制阶段，目前鉴定产品各个子系统、组件、单元基本都研制完成，准备集成测试试验工作，这些工作做完之后，我们就转入到正样研制阶段，开展飞行件的研制工作，与巡天平台集成开展联合试验，开展发射场测试，然后择机发射。 与空间站共轨飞行 预计于2024年前后投入科学运行 巡天空间望远镜就好像是一座在轨飞行的移动式空间天文台，可以避开大气干扰展开前沿天文探索。作为中国空间站的光学舱，望远镜在太空之中将如何运行、维护？ 中科院国家天文台研究员 巡天光学设施责任科学家 詹虎：它在平时观测的时候远离空间站共轨飞行，它们在一个轨道面内，当它需要补给或者维修升级的时候，巡天空间望远镜会主动跟空间站进行对接，然后进行补给，也可以通过航天员的操作，对后端的仪器以及前面主光学系统的一些组件进行更换升级，或者有的可以运到实验舱内进行维修。 专家介绍，这台望远镜最初是被设计放在中国空间站上的，但这样一来观测会受到限制，因此最终采取的方案是与空间站共轨独立飞行，望远镜自身携带燃料。 中科院国家天文台研究员 巡天光学设施责任科学家 詹虎：在初期论证的时候，巡天空间望远镜是准备装在空间站上面，肯定有一些因素会影响天文观测，比如说空间站的振动，还有结构上面可能会对我们观测造成一些遮挡等。在大概2014年的时候，中科院和航天五院的专家先后就提议将巡天空间望远镜跟空间站脱开，这样能够从根源上面消除这些不利因素的影响，在它正常工作的时候是远离空间站。 按照中国载人航天工程计划，巡天空间望远镜预计于2024年前后投入科学运行，已规划的任务寿命是10年，通过维修可以不断延长寿命。

北京10月27日电 (田兆运 张利文)中国载人航天工程新闻发言人27日表示，我国载人空间站工程已经正式启动实施，2016年前发射空间实验室，2020年前后建成规模较大、长期有人参与的国家级太空实验室。 　　我国载人空间站工程分两个阶段实施。第一阶段，2016年前，研制发射空间实验室，突破和掌握航天员中期驻留等空间站关键技术，开展一定规模的空间应用 第二阶段，2020年前后，研制并发射核心舱和实验舱，在轨组装成载人空间站，突破和掌握近地空间站组合体的建造和运营技术、近地空间长期载人飞行技术、并开展较大规模的空间应用。 　　这位发言人介绍，空间站工程将继续使用已有的神舟飞船、长征2F火箭、发射场和着陆场。载人空间站建成后，将全面实现我国载人航天“三步走”发展战略，进一步推动我国载人航天技术向更高水平发展，为推动国家科技进步和创新发展、提升综合国力、提高民族威望做出重要贡献。 　　按照工程计划，我国将于2011年发射天宫一号目标飞行器和神舟八号飞船，实施首次空间飞行器无人交会对接试验。

2018年3月23日，中国航天员科研训练中心总设计师团队出席海尔生物医疗中国空间站食品冰箱研制方案评审会。经过评审论证，空间站食品冰箱研制方案获得一致通过，标志着海尔正式启动全球领先的新一代空间站食品冰箱研制工作。为海尔空间站战略项目，迈出关键性一步！空间站食品冰箱，将于2020年，入驻中国空间站。空间站食品冰箱是目前第一个，也是唯一进入空间站核心舱的低温存储设备。将为航天员提供长期空间站生活所需的食品等生活物资的低温存储服务，创造舒适、便捷的空间站生活环境。食品冰箱的入驻，将为人类创造一个智慧美丽的“太空之家”成为可能。2012年，海尔生物医疗成为中国航天员科研训练中心战略合作伙伴。海尔航天冰箱，四次搭载神舟飞船，提速空间科研，鼎力支持中国载人航天第二步目标胜利实现；同时使海尔成为全球第一家自主研发航天冰箱的家电企业，创造了全球家电应用领域“新高度”！今天，空间站食品冰箱的的研制，将应用领域从空间科研向空间生活延伸，这种延伸是用户需求为导向的技术迭代更新思维的落地变现，也是海尔协助载人航天第三步终极目标实现的起点。为我们创造人类走向太空的无限想象和可能。海尔空间站冰箱的研制突破，不仅进一步彰显了海尔作为全球家电业第一品牌的实力，更体现了海尔人单合一，不断挑战，颠覆创新的品牌基因。从神舟飞船到中国空间站，从空间科研到空间生活，从航天冰箱到空间站冰箱。中国载人航天越飞越高，海尔的迭代创新永无止境。浩渺太空，探索生命的未知，海尔航天冰箱，存续太空生命的绿色希望。存续人类的探索之梦。

p 　　近日，北京理工大学教授邓玉林团队与负责运营国际空间站科学研究平台的私人企业NanoRacks签署一项合作协议，计划2016年将邓玉林实验室的一项DNA实验送上国际空间站。 /p p 　　美国国会曾明令禁止美国宇航局(NASA)与中国进行科学上的合作，而此次合作将为国际空间站带去首个来自中国的项目。封禁多年的中美太空合作，似乎裂开了一条缝隙。 /p p 　　然而，相关专家在接受科学网采访时表示，这一合作并未改变中美空间合作僵局。两国空间科学的破冰之旅何时真正起航还属未知。 /p p 　 strong 　“别被自己吓到了” /strong /p p 　　2011年，望着渐渐远离地球的神州八号飞船，邓玉林有着一份不一样的牵挂。“当时，我们在飞船上做了一次搭载实验，发现了在空间环境中DNA变异的一些新现象。” /p p 　　此后很长一段时间里，邓玉林一直苦苦寻找再次“登天”的机会。“做空间科学的人都知道，目前国内外能提供的实验条件和能力远远不能满足科学家的需求，空间搭载的机会特别少。” /p p 　　4年后的今天，邓玉林为自己的实验找到了新的平台，而且来头不小。 /p p 　　“当时，我们也是抱着一种尝试的心态。”邓玉林告诉科学网记者，自中美在空间科学领域的合作中断之后，已有20多年没有合作过了。“我们想试着为中国的空间生命科学研究找到一条出路，所以就联系了对方。” /p p 　　对于公认的合作禁区，邓玉林有着不同的看法。 /p p 　　“很多时候我们是被自己吓到了。”邓玉林说，长期以来，大家都觉得难度较大，很多人因此望而却步。其实，除了美国国会，双方都有合作意向。“我们试着去走，没想到成功了。” /p p 　　在邓玉林看来，采取商业模式应该不受约束。NanoRacks设备经理Jeff Manber也表示，这一项目完全是商业性质，因此得到了NASA的默许。 /p p 　　此外，邓玉林透露，其团队是以一个“难以想象的优惠”获得此次机会的，并非新闻报道中提到的20万美元。 /p p 　　“我们只是走出了第一步，未来这样的合作可能会越来越多。”邓玉林说。 /p p 　 strong 　多年封禁尚未破冰 /strong /p p 　　“看来NASA是默许的，这值得欢迎。”中科院院士顾逸东在接受科学网记者采访时说。 /p p 　　不过，此次成功并不意味着中美两国在空间科学领域的恩怨将就此消弭。顾逸东认为，这件事情只是中国科学家通过国外公司购买了国际空间站的商业应用资源，并非中国与NASA直接开展的科研合作项目。 /p p 　　2011年，美国通过“沃尔夫条款”，规定禁止中美两国开展任何与NASA有关或由白宫科技政策办公室协调的联合科研活动，禁止NASA所有设施接待“中国官方访问者”，这是美方首次以法律法规的形式对中美航天合作进行限制。 /p p 　　“国际空间站不对中国开放，因此中国科学家不能申请做实验，任何领域都不可以。”中科院高能物理所研究员张双南说。 /p p 　　实际上，对于“沃尔夫条款”，NASA一直颇有微词。NASA局长查尔斯· 博尔登在今年6月的一次采访中表示，至少需要允许NASA和中国空间项目的官员进行交流。“这在我的任期可能无法实现，但希望我的下一任能和中国的同事坐下来一起交流。” /p p 　　由于无法参与国际空间站项目，中国从1992年就制定了载人航天“三步走”规划，现已开始致力于建立自己的载人空间站。“此次中国科研项目进入国际空间站一事，应该不会对我国空间站的建设造成任何影响。”顾逸东认为，我国空间站建设仍会按照原定计划向前推进。 /p p 　　 strong 中国启示录 /strong /p p 　　有科学家揣测，中国科研项目之所以能进入国际空间站，或与国际空间站运营遇到财政困难有关。由于国际空间站规模大，运营开支大，加之国际金融危机等财政问题，国际空间站开展的由各国政府支持的科学活动也与过去设想的有所不同。 /p p 　　对此，顾逸东表示，运营维护是所有空间站都面临的问题。为应对这一问题，中国空间站在规划设计之初就秉持着适中、实用、先进的原则，并从技术和管理层面加以考虑。 /p p 　　“运营维护是否能长期持续，关键是看空间站能否显著推动我国空间科学和高技术的进步，同时反哺我国经济社会发展。如果有重大的科学产出和显著效益，相信中国空间站的发展和运行能健康持续地进行下去。”顾逸东说。 /p p 　　“国际空间站逐渐失去支持有多方面原因。”张双南认为，美国总统换届导致的空间政策改变是一个因素，多方国际合作中出现国家责权不平等也是重要因素。“但最重要的因素是缺乏能向公众交账的‘硬成果’。” /p p 　　“AMS(阿尔法磁谱仪)实验就是国际空间站的‘硬成果’。”张双南说，如果国际空间站有三五个这样的实验，目前的情况就会好得多。 /p p 　　张双南认为，未来的中国空间站无论如何要有几个“旗舰”级别的、在国际上能叫得响同时也能吸引公众注意的实验。“这样的实验需要尽可能早地部署、立项、预研，同时开始高调宣传预期的科学成果。” /p p 　　记者了解到，目前中国空间站上已规划了两项“旗舰”实验，分别是“空间站大规模光学巡天”计划和“宇宙线与暗物质探测设施”(HERD)项目。 /p p 　　“如果这些天文实验都能完成，我相信中国空间站的科学成果会超越国际空间站。”张双南说。 /p p & nbsp /p

在太空中，一次携带的水资源有限，维持航天员长期在轨工作与生活，依靠汗液、尿液等回收处理，以再生水方式供应。水中的微生物如果不能采取有效的方式加以控制，会直接威胁航天员的健康，甚至会破坏空间站设备、管路，影响飞行安全。因此,对空间站水中所含微生物进行在轨采样、检测和预警，对于保证人机系统的安全性，保障航天员身体健康具有重要意义。神十三的航天员们要在太空生活六个月之久，航天员们每个月都要对水进行微生物检测。这次，神十三乘组从太空中给我们传来了一段操作视频。让我们一起看看航天员们在空间站特殊环境下如何进行水样微生物检测吧！ 视频转载自《天宫TV》 只看视频，在太空进行微生物检测只需三步，似乎非常简单，但真正做过微生物检测的朋友都知道，即使在地面进行微生物检测，灭菌器、洁净室、隔离器或超净台，以及各种消毒剂和膜过滤系统的操作足以让专业检验人员疲于应付；在空间站中进行微生物检测更是面临着诸多困难，空间站场地和能源受限，未配备无菌环境设施，如何在非无菌条件下开展微生物检测又不被污染？因为失重，水样无法正常流动，甚至气液都不能分离，如何顺利处理水样，捕捉可能存在的微生物？ 作为中国空间站建设任务单位之一，泰林生物参与解决空间站水微生物检测的难题，公司充分利用自身20余年微生物检测与控制的经验，面对水样中微生物计数和大肠菌群检测两大任务，经过反复论证最终选定了以薄膜过滤法进行微生物计数，酶底物法进行大肠菌群检测的技术方案。薄膜过滤法的技术核心是微孔滤膜，实现难点是设计、制造满足特殊使用要求的膜过滤组件。泰林生物自主研发生产的微孔滤膜已经实现无人化全自动生产，各项性能稳定均一，达到国际先进水平，摆脱对进口滤膜的依赖，可快速完成过滤并截留水中的微生物，适用于空间站水中微生物计数。泰林生物微孔滤膜产品只有滤膜还是无法进行水样处理，膜过滤组件整体设计依旧是一道难题。泰林开发团队从公司产品集菌培养器获得灵感，利用全封闭微生物检测技术优势，采用一体化集成创新设计，精密加工，巧妙地省去了琼脂平板以及取膜、贴膜等复杂操作流程，使实验开始操作到完成计数的所有过程都处于封闭条件下，可有效避免操作污染和环境污染，经最终测试验证，一款可在失重条件下使用的太空专用膜过滤组件成功诞生了。 太空专用膜过滤组件 对于可能引发腹泻甚至更严重症状的大肠菌群，水样中不得检出。常规的大肠菌群检测方法操作复杂，检测周期长，而酶底物法只需混合水样和试剂后培养就能快速、准确提供检测结果，非常适合空间站使用，但是当时酶底物法检测试剂几乎被进口垄断。为此泰林自主创新，通过大量的实验研究和攻关，酶底物法大肠菌群检测试剂完成开发，实现了进口替代，解决了空间站水样大肠菌群定性检测难题，并配套开发了大肠菌群检测系列仪器和耗材，满足相关行业检测的需求。 酶底物法大肠菌群检测系统 在全套产品的开发过程中，泰林人发挥开拓、创新、务实、高效的企业精神，大胆构思，小心求证，在中国航天员中心专家的指导及合作单位的支持下，终于实现了在太空“简简单单”测水样，为空间站航天员长期驻留保驾护航！作为微生物检测与控制领域系统解决方案提供商，泰林生物始终以技术创新、技术领.先为发展重点，是国内无菌生产环境控制设备、精准医疗装备和工业微生物检验设备制造的领.先企业。公司拥有自主知识产权的集菌培养器、微生物检测仪器和耗材、汽化过氧化氢发生器、无菌隔离系统、水中总有机碳分析仪等产品，广泛应用于食品、药品、生物制品的制造与检测，疾病预防与控制，环境保护等多个领域。此外，泰林还积极参与国家相关标准的建立工作如：《YY/T1479—2016薄膜过滤器的无菌实验方法》、《T/CBIA005-2019饮料中国微生物的检验(滤膜前处理法)》等标准，不断推动微生物检测与控制标准化、规模化、国际化。 泰林生物东洲基地 未来，泰林生物将积极发挥企业技术优势，在生命健康领域继续耕耘，将“服务人类健康，造福天下苍生”的使命从国内、国际延展到茫茫宇宙。

问天实验舱24日成功发射，奔赴太空与中国空间站组合体“会合”。记者从中国科学院上海技术物理研究所(简称：上海技物所)方面了解到，科研人员对中国空间站科学实验系统中的微生物污染问题十分重视，问天实验舱也携带相关实验设备对微生物进行安全监测，其中一种方法便类似我们当下应对新冠病毒所采取的核酸检测法。 上海技物所生物技术科学实验系统副主任设计师刘方武在沪受访时称，空间站在轨运行的时候，形成一个密闭的有氧环境，这为航天员提供一个生存环境，但同时也为微生物提供了一个生存环境。 “在其他空间站上，人们发现空间站内的细菌、真菌有比较显著的生长变化过程，引起部分材料腐蚀，甚至一些病菌会影响航天员的身体健康。”刘方武说。 他介绍，科研人员对中国空间站科学实验系统的微生物安全监测有两种办法：一种是培养观察法，航天员可以擦拭实验系统重点区域，采集微生物，而后将其涂抹在培养基上进行培养，看看有没有菌斑长出来。另一种就是核酸扩增检测法，即：把采集到的样品装入微生物检测芯片中，通过仪器进行自动检测，这种方法一般约1个小时就可以出结果。 做完这些检测后，科研人员就可以了解空间站里的微生物污染情况，然后再考虑是否采取相应的去除措施。 上海技物所在此次任务中负责研制了生命生态科学实验系统和生物技术科学实验系统。上海技物所生物技术科学实验系统主任设计师张涛告知，航天员在太空要做很多事情，不仅是做实验，目前的实验系统工作模式有如下几种：其一，实验系统有非常强的自动化能力；其二，通过地面发送各种指令，来调整实验进程；其三，实验中有些简单操作，由航天员介入，系统设计人员从设计上也会尽量让操作简单、可靠。

发射现场 　　 美国东部时间5月16日上午8时56分(北京时间5月16日晚上8时56分)，阿尔法磁谱仪(Alpha Magnetic Spectrometer，AMS)搭乘美国奋进号航天飞机从位于佛罗里达州的肯尼迪航天中心(Kennedy Space Center, KSC)升空，进入国际空间站(International Space Station，ISS)，标志着粒子太空探测新时代的开始，具有里程碑的意义。在未来20年，AMS将作为国际空间站上唯一的大型科学实验被世界所瞩目。而记者了解到，AMS能够顺利升空，山东大学做出巨大贡献。 程林教授讲解AMS大事记 　　山东大学程林教授在诺贝尔物理学奖获得者丁肇中教授领导的国际重大科学工程AMS中担任热系统首席科学家，解决了人类历史上首次带电磁铁太空运行的关键科学问题，为国际空间站上唯一的科学实验的建设做出了巨大贡献。 　　AMS项目是上世纪末和本世纪初世界上最重要的科学工程之一，其物理学使命是在太空中探索暗物质和反物质的存在，是人类第一次在太空中进行的大型科学研究。AMS汇集了美国、中国、俄罗斯、意大利、瑞士、德国等16个国家和地区的60个著名大学和研究机构的600位科学家共同工作，历时近20年，耗资21亿美元。 AMS系统 山东大学AMS实验室 　　山东大学于2004年加入AMS项目组，设计，程林教授担任AMS热系统的首席科学家。AMS热系统是一个非常复杂全面负责其热系统的研究与的系统，涉及热能工程、机械制造、材料科学、电子信息等多个相关领域，没有任何经验和先例可以借鉴。在太空，90分钟内温度在零下40摄氏度和零上60摄氏度之间循环变化的事实则更加剧了热系统研究的复杂性 与此同时，AMS各探测器及电子设备的热控制要求极其苛刻，各探测器的工作温度变化必须维持在1摄氏度范围内。在此情况下，要实现AMS在国际空间站上科学目标，热系统研制的水平及质量直接决定着AMS的工作状态、运行寿命及实验可靠性。 　　山东大学先后有30余位学者和博士研究生长期在欧洲核子中心工作，作为第一责任人与来自美国麻省理工学院、瑞士苏黎世高工、美国宇航局等不同单位的三十多位科学家一起，对AMS在各个季节的温度、运行方式，以及空间站的方位，做了全部的热模型和热模拟，提出了不同结构形式的散热元件，保证了系统的高效散热以及温度场的均匀性和稳定性，设计了AMS在国际空间站环境下运行的热控制系统。整体设计通过了美国宇航局(NASA)的严格评估与实验。随着AMS的升空，山东大学研究设计的AMS热系统也将成为国际空间站上中国制造的唯一大型组件。 　　山东大学AMS团队在AMS项目所有参与机构中第一个完成任务，不仅得到了丁肇中教授和美国宇航局的高度评价，也得到了到欧洲核子研究中心访问的吴邦国、陈至立、刘延东等党和国家领导人的关注与赞赏。 　　丁肇中教授在致教育部的函中写到：“1976年以来，先后有数百位中国科学家和我一起工作，程林教授是最优秀的”；在致山东省科技厅的项目鉴定意见中提到：“您将会高兴地获知整个项目组对山东大学工作最高程度的认可。事实上，正是山东大学的工作让这个实验真正成为可能。” 山东大学校长徐显明 　　2010年7月，在日内瓦参加世界议长大会的吴邦国委员长一行专程到欧洲核子研究中心(CERN)，参观正在这里建设的AMS。程林教授在AMS组装现场向吴邦国委员长汇报了山东大学负责的工作，详细介绍了山东大学参与AMS项目中所产生的若干独有技术和创新之处，并向吴邦国委员长汇报了徐显明校长与丁肇中教授就山东大学继续进行AMS项目后续工作的一些具体事项达成的共识。吴邦国委员长在听取了程林教授的汇报之后说：“山东大学的工作非常了不起，非常了不起!” 　　国务委员刘延东视察山东大学AMS实验室时说，“看了实验室以后，留下了很深的印象，你们和国际科学前沿接轨，做出了非常卓有成效的工作。我们国家正在由大国向强国迈进，在科学进步方面，我们应该在国际科学领域占有一席之地，你们的实验室做到了这一点。”

简智讯 长征五号B遥二运载火箭搭载空间站“天和”核心舱于2021年4月29日11时23分在海南文昌发射中心成功飞天。这意味着我国载人航天已全面迈入空间站时代，这次任务是中国空间站建造的重要节点，“天和”核心舱，是我国载人航天工程中第一个空间站核心舱。根据英国《金融时报》的消息称，近日，俄罗斯国家航天公司总裁德米特里已经确认，在国际空间站运行20年后，将在2024年彻底停运。俄罗斯将从这个日益老化的在轨科研站撤出，结束与美国几十年的国际航天合作。也就是说，到了2025年，中国将成为世界上唯一拥有独立太空站的国家。中国空间站“天和”核心舱出征太空，拉曼光谱一路陪伴空间站的建设对于我国来说意义重大，有了它，中国的空间科学和新技术研究实验就有了属于自己的重要基地。空间舱内配备了科学实验柜，用于开展航天医学、空间生命科学与生物技术、微重力流体物理与燃烧科学、空间材料科学等等。有了中国空间站，这些相关的科学研究和实验进程都将进一步加快，有利于我国在这些科学项目上实现领先，巩固和提升我国的大国地位。值得一提的是，拉曼光谱技术首次应用在载人航天科研领域。“天和”核心舱的成功发射，代表着我国拉曼光谱科研技术取得了重要的阶段性成果，预示着我国拉曼技术已进入世界先进行列。填补了拉曼技术的空白领域，促进我国经济发展、推动社会进步。 中国载人航天工程自1992年立项到今天，已经走过了29年的时间，这一路逐梦太空的征程，一代代航天人在接力前行。此次中国空间站建设的“首战”告捷，意味着中国空间站建设大幕已经开启。相信不久的将来，中国很快就会拥有属于自己的空间站，而且是具有中国特色的空间站！ 浩瀚宇宙我们来了，一图了解中国空间站下图来自人民日报

p 　　4月2日，美国太空探索技术公司（SpaceX）“龙”飞船将再次升空，第14次执行为国际空间站补给物资的飞行任务。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/0ec0f49b-7817-45a0-8a46-ef28783057c7.jpg" title=" chd8356_b.jpg" / /p p style=" text-align: center " 工作人员在NASA肯尼迪航天中心检查ASIM设备 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/34198f13-b01d-4e92-9717-e1ca6a609606.jpg" title=" changlj8343_b.jpg" / /p p style=" text-align: center " 用于测试材料的设备MISSE-FF /p p 　　美国国家航空航天局（NASA）官网3月18日报道称，“龙”飞船将搭载“猎鹰9号”火箭，从美国弗罗里达卡纳维拉尔角空军基地发射进入轨道，向在空间站生活和工作的宇航员运送科学研究的物资与设备。 /p p 　　科学家可以借此研究地球上严重的雷暴，了解微重力对金属粉末所生产的高性能产品有何影响。 /p p 　　此外，“龙”飞船还携带着美国空间科学促进中心（CASIS）运营的国家实验室的“订单”，这些物资将用来测试严酷空间环境对材料涂层及部件的影响，识别太空站内潜在的病原体，并考察能释放抗生素的伤口贴剂的功效。 /p p 　　 strong 调查闪电雷暴 /strong /p p 　　大气—空间相互作用监测器（ASIM）将调查地球大气层和高空大气闪电或瞬间发光事件中的严重雷暴。 /p p 　　ASIM的投入使用，有助于加深对雷暴影响地球大气的认识，改善气象预测模型。此外，它还有助于了解沙尘暴、城市污染物、森林火灾和火山对云层形成的影响，以及飓风与闪电活动的关系等。 /p p 　　 strong 金属粉末制造 /strong /p p 　　样品盒组件（MSL SCA-GEDS-German）实验能确定微重力和地球重力条件下，一种被称为“液相烧结”的制造工艺的基本科学原理。 /p p 　　在地球上，液相烧结工程就像制造一个刚好足够湿的沙堡，加热粉末形成颗粒间结合的液相，进而加速了凝固，产生刚性结构。但在微重力作用下，并不会发生粉末颗粒的沉降，粉末间的孔隙较大，产生的样品比在地球重力条件下烧结的产品孔更多，也更易变形。 /p p 　　在地球上，烧结有很多种应用，可以做成金属切削工具、汽车发动机连杆和自润滑轴承，因此，该工艺有潜力作为太空制造和维修的一种方式，例如在月球上建造建筑物，或在执行外星探测任务期间制造替代部件等。研究金属粉末烧结的过程与结果，其重要意义不言而喻。 /p p 　　 strong 太空创伤修复 /strong /p p 　　一种被称为“NanoRacks模块74伤口愈合”的测试，将对含有抗生素水凝胶的贴剂进行检验。这种贴剂的设计旨在促进伤口愈合，同时还能充当组织再生的支架。微重力中的流体运动减少，允许更精确地分析水凝胶的行为，并控制贴剂中抗生素的释放。 /p p 　　目前，没有哪种伤口敷料既能维持抗生素或其他药物的直接释放，同时还能让伤口愈合完好。 /p p 　　空间药物开发小组将检查微重力对5种不同治疗化合物代谢的影响，进而确定开发微重力改进药物的可行性，最终可能发现更有效和更便宜的药物。一旦成功，这种新型膏药将可以作为战争中受伤人员的非手术治疗方案，减少伤口感染引起的全身炎症。 /p p 　　 strong 空间测试材料 /strong /p p 　　材料试验飞行设施（MISSE-FF）提供了一个独特的平台，用于测试材料的涂层和部件在恶劣的太空环境中会如何反应，包括暴露于紫外线、电离辐射、原子氧、带电粒子、热循环、电磁辐射和微流星体等环境中的反应。 /p p 　　该设施的新设计中，包含了采集电力和数据选项，并能够每月拍摄每个样品的照片，如果需要，可以更频繁地拍照，让科学家在整个飞行过程中监测样品状态。这些测试成果将使汽车、航空、能源、运输等行业受益。 /p

7月7日，由大连化物所微型分析仪器研究组（105组）关亚风研究员、丁坤副研究员等研发的“空间站气相色谱仪”通过了中国仪器仪表学会组织的成果鉴定。鉴定委员会由中国科学院生态环境研究中心江桂斌院士、天津大学曾周末教授、中电科仪器仪表有限公司年夫顺研究员等九位专家组成，江桂斌担任鉴定委员会主任。大连化物所副所长王峰、科研及职能部门相关人员参加会议。会议由中国仪器仪表学会科技与产业发展部副主任李杰主持。会上，关亚风代表团队作了空间站气相色谱仪的技术总结报告，测试组专家及技术人员分别作了测试报告、查新报告。鉴定委员会专家认真听取了汇报，并详细审查了相关鉴定资料，就技术问题、应用和社会效益情况与科研人员进行了深入的交流和讨论。鉴定委员会一致认为：空间站气相色谱仪设计合理、技术先进，综合性能达国际先进，其中检测器、色谱柱均温加热组件和富集—热梯度快速热解析组件的性能，以及体积、重量、功耗等指标达到国际领先水平，同意通过鉴定。空间站气相色谱仪是空间站环控生保系统重要组成部分，其主要功能是在线监测空间站舱内空气中挥发性有机物（VOCs）的种类和浓度，保障航天员的生命健康。微型分析仪器研究组经过26年的不懈努力、持续研究和技术攻关，基于国内工业基础，先后攻克了抗宇宙射线长期辐射、抗氧化、高灵敏长寿命微池固态热导检测器、气体中微量有机组分的高效长寿命富集—热解析组件、小型化气动型六通进样阀组件、毛细管色谱柱程序升温均温加热组件等关键器部件，成功研制国产空间站气相色谱仪，有力保障了我国首个空间站飞行试验任务顺利开展。目前，第一套空间站气相色谱仪正样产品于2021年4月29日随天和核心舱升空，在天和舱内已平稳运行1年以上，在轨分析结果与地面实验室相符；第二套正样产品将于7月随问天舱升空，正式服役。空间站气相色谱仪的成功研制不仅为确保我国航天员长期驻留空间站的健康安全提供了关键保障设备，也提高了我国色谱仪关键部件设计水平，具有广阔的应用前景。

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NASA宇航员凯特鲁宾斯首次在太空利用MinION测序仪进行DNA测序。　　凯特鲁宾斯，2005年毕业于斯坦福大学医学院生物化学系及微生物学与免疫学系，获得癌症生物学博士学位，2009年进入NASA培训，成为一名合格的宇航员。英国牛津纳米孔公司提供的MinION测序仪，只有手掌大小。　　美国国家航空航天局(NASA)官网30日宣布，刚过去的周末，NASA宇航员凯特鲁宾斯在国际空间站内成功完成微重力条件下的DNA测序，这标志着人类已迎来“能对太空活体生物进行基因测序”的全新时代。　　刚完成测序任务的鲁宾斯表示，她与地面同事一起见证了基因和系统生物学研究来到了太空。“我们现在开启了一个全新的科学领域——太空基因组和系统生物学。”　　这次太空测序是“生物分子测序研究项目”的一部分。测序使用的是英国牛津纳米孔公司提供的MinION测序仪，只有手掌大小，既方便又快捷。测序原理是通过纳米孔施加电流，同时让含有检测样本的液体流经检测仪，不同的DNA分子会引起不一样的电流变化，通过电流变化就能识别出这种基因序列的生物。　　项目组将事先准备好的老鼠、病毒和细菌的DNA样本带到空间站，由鲁宾斯在太空进行检测，而地面团队成员同步对类似样本进行测序。比较后发现，太空和地球上的两种测序结果能完美匹配。　　项目主管、NASA微生物学家萨拉卡斯特罗-华莱士说：“下一步我们将把整个测序过程搬到太空，不再带样本到太空，而是直接在太空准备样本，然后进行基因测序。宇航员将不仅能对已知的生物测序，还能在太空完成取样、准备样本和测序整个过程，最终识别出未知的外星生命。”　　有了在太空中测序DNA的方法，就能识别出国际空间站内的微生物是否威胁宇航员的健康，帮助地面科学家随时了解宇航员们的生活环境，及时告知他们是否要做清洁或服用抗生素。太空DNA测序仪对未来造访火星等需要长时间待在空间站的宇航员来说，是保护他们健康的重要工具。　　另外，测序仪还会成为空间站其他科研的重要工具，比如直接检测绕轨飞行中遗传物质或基因表达的变异，而不用再像以前一样等几个月返回地球后才知道结果。

光纤照明系统应用于空间站舱内的分析探讨引言：照明系统是空间站内一个重要的子系统，配套舒适的照明能为航天员的舱内生活、作业提供良好的照明环境，保障航天员的人身安全。同时，照明的功耗控制也对整个航天任务的顺利实施起到重要作用。目前绝大多数空间照明系统的供电来源于太阳能电池阵/蓄电池供电系统。在航天器光照区，通过太阳能电池的光伏效应把太阳能转换为直流电能供给负载，并将部分电能转化为化学能储存于蓄电池组中。当航天器进入地球阴影区时，则由蓄电池通过控制单元中的调节装置向负载供电。太阳能电池主要时基于光电转换实现的，其基本原理是利用电池将收集到的光能根据一定的原理转化成为可以直接使用或者可以储存的电能，目前太阳能电池的转换效率一般在10%-20%之间。当前这种技术的应用范围很广阔，但其局限性是如何提高这种光能向电能转换的效率。近年来，虽然越来越多的飞行器开始采用功率较低、性能更优的LED光源代替传统的荧光灯，但是长时间不间断的照明仍会产生较大的功耗。为了充分利用太阳光以达到节约资源的目的，基于地面上应用的光纤照明系统，提出了一种应用于空间照明的太阳能光纤照明方案，直接利用太阳光进行舱内照明。图1.空间站内的照明系统一、光纤照明可行性分析以位于赤道上空35860 Km的同步轨道为例，卫星绕地球一周的时间为23 h 56 min 4 s,与地球自转周期相同，卫星相对地球来说是静止的，一年中仅在春分和秋分前后45天，而且每天最多只有72 min被地球遮挡，其余时间内，卫星可受到太阳光的连续照射。和地面相比，用同样的面积的太阳能电池板，在同步轨道可获得6-11倍的太阳能。如果卫星处于圆形日心轨道，则不存在地球遮挡时间。如果我们能充分利用这段时间的太阳光直接进行照明，将大大节省飞船的照明用电，因此分析和探讨光纤照明系统在飞船和空间站内的应用是非常有意义的。事实上，早在1995年，美国物理科学公司和道格拉斯宇航公司在NASA的资助下，就曾对太阳光照明系统进行过相关的研究。当时这个系统是作为空间材料处理实验的热源为另一个项目研制的，将其中一部分用于空间植物照明实验。这一系统主要包括了可自主聚光镜、次级聚光镜、光纤、植物照明器和检测仪器，效率约为32%，通过采用高效率部件，系统效率可达到65%，其聚光比为1000-75000。由此可见，太阳光光纤照明系统有望于应用于未来的空间站照明。图2.空间站内的收光系统二、空间光纤照明系统关键技术典型的光纤照明系统主要由聚光装置、光纤束、末端发光装置以及辅助装置等部分组成。其中光纤束及光线跳线作为重要的组成部分，起到了光线传输何承载的重要作用。我们提供各种光纤束，并根据要求为客户定制各种光纤束。可选的标准接口及护套铠甲。40,000小时不间断测试实验表明我们光纤束可以长期保持透过率稳定。 此外,传统的光纤束均采用环氧胶来交合光纤，这一方式使光纤束的传输效率变低，我们PowerLightGuide FUSED-END BUNDLES 抗紫外光纤束（Optran UVNS光纤）则采用输入端熔融工艺从而减小光纤间的空隙，极大的提供光纤束的透过效率。在保持光纤的NA不变的情况下，PowerLightGuide FUSED-END BUNDLES传输效率提高50%。因为不含任何环氧胶，PowerLightGuide FUSED-END BUNDLES在摄氏1500度的情况下依然可以正常工作。PowerLightGuide FUSED-END BUNDLES（光纤束，光纤光导管）相对于传统的液芯光导管（Liquid Light Guide，液芯光纤）有着极大的优势，主要包括以下几点： 1.PowerLightGuide FUSED-END BUNDLES在160~1200nm范围内提供极高的透过率， 2. PowerLightGuide FUSED-END BUNDLES长度不想液芯光纤一样受限制， 3. PowerLightGuide FUSED-END BUNDLES的传导性能不会随时间而退化。 主要应用：工业及科学方面: 替换 UV液芯光纤光谱学 传感器 紫外光刻 激光焊接/锡焊/打标 激光能量传送 核等离子体诊断 分析仪器 激光二极管尾纤 Thomson散射 紫外照明及监测 紫外拉曼光谱 紫外固化 超高温应用医疗方面： 医疗诊断 激光传输 光动力疗法 医学治疗高精度定制型光纤束-昊量光电 (auniontech.com)系统的工作原理：聚光装置将入射的太阳光进行会聚，会聚后的太阳光通过光纤束传输到任何需要照明的场所，再通过合理的配光设计使传输过来的太阳光均匀地散射出去。当无太阳光照射或太阳光不足时，利用辅助照明装置进行补充照明，以保证高质量的照明环境。太阳光光纤照明系统应用于空间照明的关键技术为：聚光装置的设计；聚光装置与光纤的耦合；末端发光装置的设计；辅助照明装置的设计。研究上述应用的技术难点，将对光纤照明系统应用于空间照明并节约照明功耗具有很大作用。同时，对空间站照明的研究，也可以将其技术应用在空间植物的培养方面，未来随着人们对宇宙空间的不停探索，光纤照明将不仅仅 限于空间站的生活照明，同样可以应用在空间站内植物培养照明，为人类能够探索更遥远的宇宙提供可能性。结语：目前，地面上的太阳光光纤照明系统与传统照明技术的有机结合使得太阳能被广泛的应用，大大的节约了照明供电系统的资源和成本，具有较高的学术价值和重要的应用价值。而且，国内外关于太阳光照明与传统照明结合的性能更优的系统和新装置不断被研制出来，各国科研人员对太阳光光纤照明实用系统的开发研究正在进一步深入，各种新方案、新器件不断被运用到系统的设计和制作当中，太阳光光纤照明系统将是未来照明的一个大趋势。关于昊量光电昊量光电 您的光电超市！上海昊量光电设备有限公司致力于引进国外先进性与创新性的光电技术与可靠产品！与来自美国、欧洲、日本等众多知名光电产品制造商建立了紧密的合作关系。代理品牌均处于相关领域的发展前沿，产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、精密光学元件等，所涉足的领域涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防及前沿的细分市场比如为量子光学、生物显微、物联传感、精密加工、先进激光制造等。我们的技术支持团队可以为国内前沿科研与工业领域提供完整的设备安装，培训，硬件开发，软件开发，系统集成等优质服务，助力中国智造与中国创造! 为客户提供适合的产品和提供完善的服务是我们始终秉承的理念！

大连化物所催化与新材料研究室（十五室）黄延强研究员、张涛院士团队研制的二氧化碳还原组件成功应用于我国空间站。该组件现已在空间站核心舱稳定运行超过六个月，组件的水回收率、产水量、水质等关键参数均高于设计指标，降低了空间站对水补给的依赖。 　　二氧化碳还原组件隶属于空间站环境控制与生命保障分系统，可以将航天员呼出的二氧化碳和电解水制氧副产物氢气，通过催化反应转化为水和甲烷，以水的形式实现氧的回收，能够实现航天员呼吸用氧的循环。　　空间站特殊的空间应用环境对组件提出了小型化、低能耗、长寿命和高可靠性等严苛要求。研究团队紧密对接中国航天员科研训练中心和中国空间站建设的需求，基于材料（催化剂和吸附剂）、反应器和系统集成三个层面的创新，研发出适合我国空间站特点的二氧化碳还原组件。　　组件正样产品于2022年5月10日随天舟四号货运飞船送入空间站，由神舟十四号航天员乘组于2022年6月23日完成在轨组装并转入日常运行。该组件的成功应用，进一步提高了空间站内物质的闭合循环程度，标志着我国可再生环境控制和生命保障技术水平跻身国际先进行列。

近日，思看科技为中国空间站空间应用中心提供的三维扫描产品——SIMSCAN航天机成功进行梦天实验舱在轨实验，并将持续为中国空间站一系列科学实验研究提供高效、精准、稳定的非接触式三维测量服务。2022年10月31日，梦天实验舱搭载长征五号B遥四运载火箭，于文昌航天发射场顺利发射，并完成与空间站组合体交会对接，SIMSCAN航天机随梦天舱发射入轨，一道见证了中国航天这一里程碑式的时刻。梦天实验舱是组成中国空间站基本构型的三个舱段之一，由工作舱、载荷舱、货物气闸舱和资源舱组成，主要应用于开展空间科学和应用实验，是三舱中支持载荷能力最强的舱段，被誉为空间站实验“梦工场”，SIMSCAN航天机应用于梦天舱在轨实验，标志着思看科技SIMSCAN中国空间站项目圆满成功。SIMSCAN航天机中国空间站应用SIMSCAN航天机中国空间站应用从2018年初步接到中国空间站的三维测量需求，到2022年SIMSCAN 航天机发射入轨，再于2023年成功进行在轨实验，整整历时5年。SIMSCAN航天机原型期间我们不断打磨产品细节，优化产品性能，先后经过上百次仿真模拟测试，如动/静应力分析、模态分析、震动分析、热力分析、精度测试和稳定性验证等，以确保其在太空极端环境下的可靠性。项目攻克了一系列技术难题，最终在产品外形结构、重量尺寸、精度稳定性方面给出了圆满的解决方案。SIMSCAN航天机工效学评价SIMSCAN航天机将在空间站服务于各项科学实验，为实验结果提供精准的数据基础。三维扫描仪发射前打包路虽远行则将至，事虽难做则必成。历时5载，我们打磨出一款严格符合航天标准，并深受中国空间站专家认可的航天级3D扫描标杆产品。这一项目的成功，是思看科技蓄势笃行、突破创新的一大步，也是革新3D计量行业的一大步！一直以来，思看科技始终秉持着成为全球3D数字化领军品牌的愿景，以专业创新的企业价值观持续深耕三维视觉数字化领域，坚持高强度研发投入，打造出一系列具有竞争力的产品和解决方案。思看科技产品与解决方案已经广泛应用于航空航天、汽车制造、工程机械、能源重工、艺术文博、医疗健康等众多行业，致力于用高精度、高便携和智能化的产品与技术赋能智能制造企业数字化转型升级，加速推进企业智能化、自动化高质量发展。

神舟十五号航天员乘组近日使用由我国自主研制的空间站双光子显微镜开展在轨验证实验任务并取得成功。记者27日从空间站双光子显微镜项目团队获悉，这是目前已知的世界首次在航天飞行过程中使用双光子显微镜获取航天员皮肤表皮及真皮浅层的三维图像，为未来开展航天员在轨健康监测研究提供了全新工具。　　双光子显微成像技术是基于双光子吸收及荧光激发的一种非线性光学成像技术，具有高分辨率、强三维层析能力、大成像深度等特点。由于传统的双光子显微镜整机系统庞大，不能满足在轨实验仪器设备对可靠性、体积、重量、抗冲击和振动性能等的苛刻要求，此前国际上还未能实现双光子显微成像技术在空间站在轨运行与应用。　　2017年，北京大学国家生物医学成像科学中心主任程和平院士带领团队成功研制探头仅重2.2克的微型化双光子显微镜，为空间站双光子显微镜的开发奠定基础。2019年，在中国载人航天工程办公室大力支持下，由北大程和平、王爱民团队，中国航天员科研训练中心李英贤团队，北京航空航天大学冯丽爽团队联合相关企业及院所组建空间站双光子显微镜项目团队，由程和平担任总负责人。项目组攻克多项显微镜小型化技术难题，于去年9月研制成功空间站双光子显微镜。　　项目团队成员、北京大学未来技术学院助理研究员王俊杰博士介绍，去年11月12日，空间站双光子显微镜搭乘天舟五号货运飞船成功运抵中国空间站，成为世界首台进入太空的双光子显微镜。近日，神舟十五号航天员乘组完成了双光子显微镜的安装、调试和首次成像测试，成功获取了在轨状态下航天员脸部和前臂皮肤的在体双光子显微图像。　　据悉，空间站双光子显微镜能以亚微米级分辨率清晰呈现出航天员皮肤结构及细胞的三维分布，具备对皮肤表层进行结构、组分等无创显微成像的能力。成像结果显示，皮肤的角质层、颗粒层、棘层、基底细胞层、真皮浅层等三维结构清晰可辨。　　“空间站双光子显微镜是体现我国高端精密光学仪器制造水平的重要成果。”程和平介绍，此次在轨验证实验实现了多项第一，例如世界上首次实现双光子显微镜在轨正常运行；国内首次实现飞秒激光器在轨正常运行；国际上首次在轨观测航天员细胞结构和代谢成分信息。“这些不仅为从细胞分子水平开展航天员在轨健康监测研究提供了全新工具和方法，也为未来利用中国空间站平台开展脑科学研究提供了重要的技术手段。”

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德国Airsense公司电子鼻（PEN3型）被美国国家航空航天局（NASA）引用，于12月19日乘联盟号火箭发射到太空中，开始承担起国际空间站俄罗斯舱段内细菌和真菌影响的检测任务。 电子鼻用定性和定量的方法检测，发现细菌和真菌培养会产生微生物污染。更重要的是，因为压力过大，真菌和细菌不仅对科研工作而且对机组成员的健康都存在显著的风险。使用这台专门开发的电子鼻，宇航员可以在国际空间站服务舱内任何位置进行测量或监测。电子鼻还同时承担一项有机物代谢材料的检测任务，六个月的测量周期结束后，样品将被发回地球进行生物医学问题IBMP的评估。 AIRSENSE公司的这套分析系统被称为电子鼻，是因为它利用十个不同特性的金属氧化物传感器响应样品的整体气味，形成气味指纹图谱。生物菌种通过新陈代谢产生具有代表性的气体分子，在地球上的实验室 已经用电子鼻的传感器组采集这些代表性的气体并建立了模型，在空间站上测量的数据会与地面上建立的模型进行匹配。在国际空间站内，以传统采样方法（涂片采样）在孵化器中连续 处理 是相当耗费时间的，而新的电子鼻技术通过数据传输到地面站就可以实现即时的情况分析。 电子鼻这种测量仪器可以承担起整个空间站的长期检测任务，也包括一些潜在的长期任务（例如火星计划），它的另一个重要贡献是负担起空间站上机组成员的安全问题 ，这点项目经理托马斯胡梅尔深信不疑 即使是在地上使用，例如，商业航空运输或潜艇上都是没问题的 。

“作为国家太空实验室，中国空间站舱内可以部署25台科学实验柜，每台实验柜都是一个小型的太空实验室，可以支持开展单学科或多学科交叉的空间科学实验，整体达到国际先进水平。”——中国载人航天工程新闻发言人、中国载人航天工程办公室副主任林西强。问天舱计划实施发射，任务标识发布北京时间2022年7月18日，问天实验舱与长征五号B遥三运载火箭组合体已转运至发射区。后续将按计划开展发射前的各项功能检查和联合测试等工作。7月18日，在问天实验舱飞行任务实施之际，中国载人航天工程办公室正式发布本次飞行任务标识。问天实验舱，简称问天舱，是中国空间站 “天宫 ”的组成部分，舱段规模20吨级，主要面向空间生命科学 研究。在2022年4月17日，中国载人航天工程办公室主任郝淳表示，根据任务计划安排7月发射空间站问天实验舱，与天和核心舱 对接。早在今年3月份，中科院空间应用工程与技术中心已经完成科学实验柜的研制，正在开展集成及舱内测试工作，进展顺利。“问天”实验舱的科学实验柜已交付平台，完成整舱测试。仪器信息网特别整理相关部分科学仪器设备，带大家全面认识问天舱中的那些科学设备助力开展的那些生命科学研究工作。这些仪器设备助力空间生命科学研究问天实验舱主要面向空间生命科学研究，配置了生命生态实验柜、生物技术实验柜、变重力科学实验柜、科学手套箱与低温存储柜、航天基础试验机柜等，能够支持开展多种类植物、动物、微生物等在空间条件下的响应机理研究，以及密闭生态系统的实验研究，这些实验柜能通过可见光、荧光、显微成像等多种在线检测手段，可支持分子、细胞、组织、器官等多层次生物实验研究，并可提供0.01g-2g的变重力模拟，开展不同重力条件下生物体生长机理的对比研究，此外，还会建造一个由鱼、微生物、藻组成的小型密闭生态系统。可在多个科学方向进行在轨实验研究。1、生命生态实验柜用于开展以生物个体为对象的微重力效应和空间辐射效应研究，以及空间生态生命支持系统基础研究。主要由通用生物培养模块、小型受控生命生态实验模块、小型离心机实验模块、小型通用生物培养模块和专用实验装置（如亚磁果蝇培养模块、小型哺乳动物培养模块），以及微生物检测模块，舱内辐射环境测量模块等公共检测类模块组成。生命生态实验柜组成图2、生物技术实验柜用于开展以生物组织、细胞和生化分子等不同层次多类别生物样品为对象的细胞培养和组织构建，以及分子生物制造技术、空间蛋白质结晶和分析等空间生物技术及应用研究，主要由细胞组织培养模块、蛋白质结晶模块、专用实验装置（如核酸与蛋白模块、生物力学实验模块），以及可提供实验支持和光学检测的细胞组织检测与调控模块组成。而这其中，搭载了许多分析仪器技术。生物技术实验柜组成图其中，组织与细胞培养模块适用于在空间开展以细胞、组织为生物样品的多种类型的生物技术实验和研究；蛋白质结晶分析模块利用空间的微重力环境，为实施蛋白质组装等生物技术提供特殊优越的环境；完成空间蛋白质分子组装与应用研究，并可使用该平台组装高质量的蛋白质三维晶体和纳米晶蛋白质/多肽药物；核酸与蛋白模块支持运用色谱、质谱及电化学原位检测等手段开展“核酸与蛋白共起源”交叉研究实验；生物力学实验模块用于开展空间细胞、组织和系统的生物力学规律研究实验；还可以研制其他专用实验装置，用于开展其他生物技术实验研究。细胞组织检测与调控模块可为实验提供激光共聚显微观察、分光光度计检测等光学观测手段，并可为实验提供气体供给。3、变重力实验柜该实验柜支持的研究主题有：支持与重力相关的多类科学实验，包括空间生命科学与生物技术、微重力流体和燃烧科学等实验的不同重力效应和响应机制研究。变重力科学实验柜系统组成如下图所示，主要由两个离心机、监控系统、照明系统和定子控制器以及实验柜控制器和热控抽屉等组成，主要功能是提供在轨变重力，即在轨微重力环境基础上，实现0.01g到2g的重力范围，模拟出不同的可控重力环境。　重力科学实验柜系统组成图其中，左右两个离心机是科学实验核心设备，是变重力实验开展的场所，其转盘上安装科学实验载荷模块进行变重力实验。定子控制器为离心机模块、监控系统、照明系统提供供电、通讯、数据管理等接口；监控系统配合定子控制器提供在轨航天员参与空间实验进程管理和干预的接口界面以及实时监测界面，具体包含监控相机、监控液晶屏和监控操作屏；照明系统为柜内科学实验区提供合适的光源支持。4、科学手套箱与低温存储柜科学手套箱与低温存储柜为空间生命科学与生物技术、空间材料科学等方向实验提供样品装载、精细操作、样品低温存储等支持。　科学手套箱与低温存储柜组成图科学手套箱（位于实验柜上部）可以提供温湿度可控的密闭洁净环境，内置支持精细操作的机械臂和显微装置，可以支持生命、 材料科学等需要用到密闭洁净环境的科学实（试）验。低温存储装置（位于实验柜下部）能够提供 4℃、-20℃、-80℃的低温存储能力，可以满足生物、试剂、材料等样品不同低温存储条件，为开展长期空间实验提供保障。5、航天基础试验机柜利用航天基础试验机柜可开展舱内技术试验，航天基础试验机柜支持开展微重力等空间环境下以验证航天基础技术、关键技术为目标的试验验证项目，主要功能包括：(1)为试验项目提供微重力等舱内在轨试验环境；(2)为试验项目提供机械、供电、信息、热控等标准接口支持；(3)为试验项目提供无线通信、数据存储、照明、低压充电等扩展功能；(4)支持试验项目在轨更换及试验样品的在轨更换。航天基础试验机柜组成图据中国载人航天工程新闻发言人、中国载人航天工程办公室副主任林西强介绍，针对问天实验舱的舱内科学实验机柜、梦天实验舱的舱外试验装置和巡天空间望远镜，在空间站建造阶段，共安排了近百项实验研究项目。后续转入常态化运营后，还将实施较大规模科学研究，预期将有力推动暗物质与暗能量、星系形成演化、物质本质规律、生命现象本质和人在太空的响应变化规律，以及地球可持续发展等重大前沿科学问题的突破，为未来我国开展近地以远的载人空间探索提供深厚的科学和技术积累。我国空间站将于年完成T字构型建造神舟十四号载人飞船是我国空间站进入建造阶段的首发载人飞船。按照任务安排，我国将分别在7月、10月发射问天、梦天两个实验舱。神舟十四号飞行任务期间将全面完成以天和核心舱、问天实验舱和梦天实验舱为基本构型的天宫空间站建造，建成国家太空实验室。按照计划，中国空间站将于今年年底完成T字构型建造，舱内活动空间超过110立方米，将配置2个航天员出舱舱口和1个货物气闸舱，并提供6个睡眠区和2个卫生区，可实现长期3人、短期6人驻留。我国“天宫”空间站的三舱T字基本构型转化为公式，天宫空间站的系统设计为：1（天和）+1（问天）+1（梦天）=1（天宫）。等式右侧的“1”是一个完整系统，具备完整的功能、性能及系统冗余配置，所有的系统设计被分配至左侧的三个“1”实现，而这三个“1”又分别是独立的飞行器。相关拓展：梦天实验舱梦天实验舱主要面向微重力科学研究，配置了流体物理、材料科学、燃烧科学、基础物理以及航天技术试验等多学科方向的实验柜，支持开展重力掩盖下的多相流与相变传热、基础燃烧过程、材料凝固机理等物质本质规律研究以及超冷原子物理等前沿实验研究。同时，在天宫二号空间冷原子钟的基础上，将建立世界上第一套由氢钟、铷钟、光钟组成的空间冷原子钟组，构成在太空中频率稳定度和准确度最高的时间频率系统，开展引力红移、精细结构常数测量等前沿的科学研究。此外，还在舱外安排了材料舱外暴露试验装置和元器件与组件舱外通用试验装置，用于开展舱外实验项目。后续，还将发射与空间站共轨飞行的巡天空间望远镜研究设施，开展广域巡天观测。

据美国航天新闻网2016年7月12日报道，第二台SpectraMax M5e全波长多功能酶标仪由国际著名的航空商运公司NanoRacks的SpaceX-9飞船安全送入国际空间站，这是继2011年5月全球第一台SpectraMax M5e进入国际空间站后的第二台全新改款型酶标仪，如果说第一台M5e进入外太空开创了微重力环境下利用多功能酶标仪进行外太空生命科学研究先河的话，第二台改款型M5e根据第一台在国际空间站工作的经验，加入了更多先进元素使其具有更广泛应用及更人性化的操控感。 SpectraMax M5e是酶标产品优秀品牌美国Molecular Devices公司推出一款全波长多功能酶标仪，具有可靠、耐用以及功能丰富等特点，其支持6、12、24、48、96、384孔板在五大主流检测功能（光吸收、荧光、时间分辨荧光、荧光偏振、化学发光）下均全波长随意选择，其标配的1cm立式比色皿插槽可支持三种最常用检测功能（光吸收、荧光、化学发光）。M5e经过NASA严苛检测后，其完全能够满足微重力、复杂电子辐射的国际空间站工作情况的需要。此第二台太空酶标仪检测平台根据最新实验需求加入了高精度温度调控功能，使得研究人员可以根据需求对检测样品进行长时间控温实验，分析某些酶在外太空环境下其活性变化的情况，我们已知在地球上传统方式均采用加热模块对微孔板周围的空气升温来达到所需检测温度，但是由于外太空的特殊环境限制，如何让在地球上简单的事情在也能够实现，其对仪器提出了更高的要求。此外，新版SoftMax Pro软件具有更加人性化的功能设计，网络环境下可支持远程操控，这样大大方便研究人员无论在何时何地均能对仪器进行操作和实验数据的及时分析、处理。NanoRacks首席科学家 Carl 博士评价道，监测微生物在外太空增殖情况或基因表达的变化等，第二台M5e具有更加完善的硬件功能，更加人性化的操作界面，方便研究人员将所有可在地球上可进行的实验直接搬到微重力环境下的外太空中继续进行。想要了解有关M5e酶标仪的更多信息，请点击此处

7月18日，美国国家航天航空局(NASA)将往国际空间站(ISS)运送下一批物资及科研设备，其中括含牛津大学的MinIon纳米孔测序设备。空间站的宇航员将利用其对细菌，病毒及小鼠的DNA进行测序，并将这些数据将传送回来，与地球上测得的结果进行比对。　　MinIon纳米孔测序仪　　约翰逊航天中心的微生物学家Sarah Wallace认为，目前来说，MinIon是唯一一个可以放心在宇宙空间使用的测序仪。她告诉记者，仪器的大小是它的优势之一，而且和Illumina以及Sanger法测序仪器不同的是，MinIon对于震动不敏感，另外耗电量也较小。　　虽然，人们想对更多的微生物进行测序，但是MinIon在微重力的环境下工作的可靠性还需要进行确认。其中一个担忧是样品放入机器时会产生气泡，虽然这在地球上并不是什么大问题。放置样本的这一过程设计需要考虑到与航空工作环境相兼容。NASA还希望该系统可以满足在ISS上分析测序数据的需求。　　Wallace希望MinIon在ISS的研究可以为地球上的研究者所用。ISS作为一个国际性的实验室， 如果这项研究可以进行， 那么该研究成果可以与整个学术界共享。　　MinIon测序仪的其它应用　　MinIon测序仪还有其他应用，Wallace的同事Aaron Burton一直在尝试着使用MinIon来探测其它星球。因为它与其它测序仪完全不同的工作机制，它可以主动寻找DNA,RNA和蛋白质，如果对纳米孔进行修饰，也许可以通过它来寻找不同种类的核酸。　　Burton 说：“在我所了解的技术中，这是唯一一个可以用来寻找未知的仪器，我可以利用它找出一个样本中所有的细菌，而不像PCR，我需要知道特异性的引物，然后去寻找已知的序列。这项技术刚好满足了我们寻找未知序列的要求。”　　NASA工作计划　　NASA计划于7月18日将MinIon运往NASA极端环境任务操作间(NEEMO)，这是一个水下工作站，位于弗罗里达Key Largo海岸线上。在这个模拟的宇宙工作站中，研究者和工程师也会进行同样的测序实验。其余科学家已经为在宇宙空间站的实验做好准备，确保仪器在空间站的工作与在地球一样。　　Bruce Hammer是明尼苏达州中心大学磁共振研究所的教授，他曾建议开展针微重力环境下骨小体的组学研究。在NASA的电话会议上Hammer教授说，他们将会对7月18日运送到ISS的骨小体样本进行基因表达，蛋白表达，两种表达之间的关系以及骨小体新城代谢水平的研究。这项研究预计将于九十月份开始，宇航员会先解冻这些细胞。一旦该实验开始，他和他的同事将会对在ISS上得到的数据与地球上模拟微重力环境下得到的数据进行对比。

p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/9716cbcd-f5e6-4408-a908-e3a05298aa3b.jpg" title=" New-NASA-instrument-on-ISS-to-track-plant-water-use-on-Earth.jpg" / 　　 /p p 　　据外媒报道，为了更好地跟踪地球植物的用水情况，NASA正准备在国际空间站安装一种新仪器。该仪器被称为ECOSTRESS，或空间站上的星载热辐射计实验ECO系统，它将测量地球表面植物的温度变化。 /p p 　　为了避免过热，植物会像人类出汗一样发生蒸腾作用，即通过根系吸收水分并通过植物毛孔释放水分的过程，该过程可以降低植物的温度。 /p p 　　当水分不足时，植物会闭合毛孔以避免干燥。但是，毛孔对于植物摄取二氧化碳也是必不可少的，用于植物生产细胞燃料的光合作用。如果植物遭受长时间的“水压力”，它最终会饿死或过热，并死亡。 /p p 　　美国宇航局喷气推进实验室ECOSTRESS首席研究员Simon Hook在一份新闻稿中表示：“当植物受到过度压力而变成棕色时，它往往为时已晚，无法恢复。” “测量植物的温度可以让你看到植物在到达这一点之前受到的压力。”使用ECOSTRESS，科学家和农业机构可以通过观察作物田间温度升高，发现日益严重的水压力迹象 - 干旱的开始。尽早认识到水资源压力可以让农民和其他方面制定解决方案并做出相应的规划。科学家以前曾试验过使用电子叶片传感器来监测植物的水分摄入量。 /p p 　　美国农业部ECOSTRESS科学小组成员Martha Anderson表示：“ECOSTRESS将使我们能够监测田间水平的作物压力快速变化，从而能够更早，更准确地估算产量将受到怎样的影响。 “即使是在作物生长的关键阶段出现短期水分胁迫，也会显着影响生产力。” /p p 　　新仪器将在下一次补给任务中运往空间站，计划于6月29日由SpaceX从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地发射。该仪器将在一天中的不同时间产生小片农田的高分辨率图像。 并将每隔几天对相同的小目标进行成像，监测温度的变化。 /p p 　　“随着水资源对我们不断增长的人口变得更加重要，我们需要准确地追踪我们的作物需要多少水，”JPOS的首席科学家Josh Fisher说。 “我们需要知道植物何时变得易受干旱影响，我们需要知道生态系统的哪些部分因水分压力而更脆弱。” /p p 　　当与美国航天局其他地球观测卫星收集的数据（包括与地球水循环，植被变化和降水模式有关的数据）相结合时，ECOSTRESS测量可帮助科学家更好地了解不同气候模式如何影响区域水压力。 /p

10月31日，空间站梦天实验舱在中国文昌航天发射场发射升空。此次梦天启程太空，搭载着三台由中国航天科技集团有限公司五院510所（以下简称510所）研发的重要科学装置：空间高效自由活塞斯特林热电转换装置、X射线透射成像系统和高温炉及批量样品管理系统。这些凝结着科研人员智慧与心血的产品，驶向了太空深处。　　探索空间高效电源新技术　　空间高效自由活塞斯特林热电转换装置作为梦天实验舱舱内的验证项目之一，安装在航天基础试验机柜内。作为独立系统试验模块，是目前国内最先进的空间能源转换装置。　　负责该装置的高级工程师张安介绍，斯特林热电转换装置可将放射性同位素热能转换为电能，属于“动态”空间同位素电源系统中最先进的技术，相较于传统的“静态”同位素温差转换电源技术，具有高效率、高比功率等显著特点。目前，国际上尚未开展斯特林热电转换技术的空间应用。　　张安说，此次空间科学试验的目的是进一步验证在空间环境下该项技术的适应性及可靠性，获得该技术在轨飞行应用数据，进而结合在轨飞行试验数据优化工程样机，加快飞行样机的研制，为我国空间先进电源技术的发展提供技术支持，为未来“深空探测”计划提供技术储备。　　“在线”实时观察材料实验过程　　此次任务，510所科研人员成功研制了X射线透射成像系统（以下简称X射线系统），巧妙地利用X射线透射成像这一目前最先进的观测方法，实现了在空间环境中对材料实验过程进行“在线”实时观察，可获得空间材料样品制备过程中的固/液界面形态、界面输运效应等实时科学数据，对于认知材料物理与化学过程的本征规律，指导和推动地基材料制备工艺和战略性新兴产业发展具有重要意义。　　负责该装置的高级工程师孙晋川介绍，X射线系统作为空间站材料实时观察实验主载荷，也是“世界第一”台在载人航天器中使用X射线透射成像原理进行实验的科学装置。他说：“在载人航天器环境中，最核心的焦点是对航天员的保护，因此如何在资源与空间受限的情况下实现X射线的完全屏蔽，同时还能承受随火箭上行时的力学环境的考验，是摆在科研人员面前的首要难题，也是保证梦天舱安全性的重中之重。”　　科研人员集智群策，勇趟科研“深水区”，在大量的分析与试验总结下，设计的综合屏蔽结构，既保证了装置在火箭上行时的力学可靠性，也确保了航天员的在轨安全。同时成功研制了空间成像结构，使装置的最高分辨率可达3μm，最大视场达30mm×20mm，最大穿透厚度为6mm，满足绝大多种（类）材料的实验需求，也使X射线系统成功实现了从专用设备到通用设备的转变。　　“神话八卦炉”功能多样　　在梦天实验舱内，510所研制的“天宫八卦炉”——高温炉及批量样品管理系统（以下简称高温炉）将神秘、奇幻的中国神话转化为现实。作为实验舱高温材料溶固实验主载荷，高温炉系统是具有“多温场联动、多功能制备、全自动压控”等特点的全新综合型空间材料试验设备，其内部有诸多“黑科技”，精密传动单元可为系统提供14种试验工况配置，使我国空间材料设备首次具备温场“区熔”功能；全新的材料制备方法，改变了我国同类设备工况少、功能单一的状况，打破了国外技术垄断；综合热控单元给设备建立了温度梯度，实现了材料制备温度的高稳定性，让航天员们在亲自操作时“手感温度刚刚好”。

p style=" text-indent: 2em " 为了更好地追踪地球植物的用水情况，美国国家航空航天局( NASA)正准备在国际空间站安装“生态系统空间热辐射检测器”( ECOsystem Spaceborne Thermal Radiometer Experiment ，简称ECOSTRESS)，它将能够测量地球表面农作物的温度变化。 br/ 　　据报道，为了降低热度，植物就像人类汗水一样会被蒸发掉，这种蒸发是通过根系吸收水分并通过植物毛孔释放，整个过程降低了植物的温度。而当水分不足时，植物会关闭它们的毛孔以避免蒸发。同时，气孔也是植物吸收二氧化碳的必要条件，二氧化碳帮助植物进行光合作用。如果植物受到长期的“水分胁迫”(water stress)，它最终会“饿死”或“热死”。NASA推进实验室主要研究人员胡克(Simon Hook)说：“当一株植物缺少水分时颜色会变成褐色，这很难恢复。但是通过测量植物的温度将可以看到植物在到达那个临界点前受到的压力。” br/ 　　利用ECOSTRESS，科学家和农业机构可以通过观察农作物田地间不断上升的温度来发现“水分胁迫”的迹象，这也预示着干旱即将到来，通过尽早察觉到“水分胁迫”将可以帮助农民和其他人员制定相应的解决方案。 br/ 　　美国农业部生态压力科学小组成员安德森(Martha Anderson)表示，“ECOSTRESS 将使我们能够监测到农作物水分胁迫的快速变化，从而能够更准确、更及时地估计这些变化将如何影响产量，因为即使是短期水分胁迫，如果发生在作物生长的关键阶段，也会显著影响农作物产量。” br/ 　　新仪器预计将在下一次补给任务中被运往空间站，计划于6月29日从美国佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地搭乘SpaceX公司火箭升空。该仪器将在一天的不同时间段绘制出小范围农田的高分辨率图像，并每隔几天就会对同一个小目标进行成像，监测其温度变化。 br/ 　　ECOSTRESS项目首席科学家菲舍尔(Josh Fisher)指出，水资源对于人口日益膨胀的地球来说越来越重要，因此需要更精确地追踪农作物需要使用多少水。他说，“我们需要知道农作物何时变得对干旱敏感，还需要知道农作物生态系统的哪些部分更容易受到水分胁迫的影响。” br/ 　　此外，当结合其他地球观测卫星收集的包括地球水循环、植被变化和降水模式等数据时，ECOSTRESS还可以帮助科学家更好地理解不同的气候模式如何影响区域性的“水分胁迫”。 /p

随着中国经济的飞速发展，近年来，各个领域对串联质谱的需求快速增加。在食品安全，环境分析，法医毒物分析，药物研发，药物代谢物鉴定和药物代谢动力学研究，生物标记物筛查确认分析，定量蛋白质组学，代谢组学，新生婴儿筛查及治疗药物监测等诸多领域，串联质谱已经成为复杂样品中目标化合物扫描及定量分析的必要手段。目前，在许多实验室，如食品检测实验室，环境分析实验室，法医分析实验室，临床药理中心，医院，大学的分析测试中心及科学院的检测中心都可以看见串联质谱的身影，串联质谱仪正日益成为各实验室的常规分析仪器。 始终引导分析测试技术潮流的分析仪器综合厂家岛津公司，在世界质谱发展之路上留下了一个又一个闪亮的足迹。岛津的质谱技术在世界上各个领域正发挥着重要的作用，为“实现人类与地球的健康”做出着贡献。龙腾盛世大地春，岛津质谱产品线即将迎来大扩展。岛津以全新的开发理念、打破质谱快速性常识的三款质谱新产品即将闪亮登场！ 为了使广大用户对岛津质谱新产品的有一个实际的感受，岛津公司市场部特别启动了“岛津质谱腾龙年 新品参数大猜想”活动，期待各位尊敬的用户积极参与，精美奖品等您拿！本次活动时间自2012年5月4 日起，至2012年6月18日结束，热忱欢迎您参与本次活动！ 您可通过登陆“岛津质谱空间站”官方网站http://ms.shimadzu.com.cn/参与本次活动。 “岛津质谱空间站”官方网站 关于岛津 岛津企业管理（中国）有限公司是（株）岛津制作所为扩大中国事业的规模，于1999年100%出资，在中国设立的现地法人公司。 目前，岛津企业管理（中国）有限公司在中国全境拥有12个分公司，事业规模正在不断扩大。其下设有北京、上海、广州分析中心；覆盖全国30个省的销售代理商网络；60多个技术服务站，构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。 岛津作为全球化的生产基地，已构筑起了不仅面向中国客户，同时也面向全世界的产品生产、供应体系，并力图构建起一个符合中国市场要求的产品生产体制。 以“为了人类和地球的健康”为目标，岛津人将始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn。

仪器信息网讯 11月9日，第十二届全国化学传感器学术会议在成都召开。大连化学物理研究所研究员关亚风受大会特邀作主题报告《表面热电离/场发射离子化检测器/传感器——超痕量有机胺检测》。在主题报告结束后，关亚风和与会代表分享了在空间站舱内有害气体分析仪部分模块取得阶段性重大进展的喜悦，工程样机一次通过鉴定级力学实验，两个平凡的数据“17.9G”、“1200G”却是那么的不平凡。 　　2018年，中国将发射自行研制、生产的新一代空间站，随着国际空间站使用寿命的到来，若无新的延寿计划，国际空间站将停止运行，届时中国空间站将是太空中唯一运行的空间站。大连化学物理研究所承担了空间站的舱内有害气体分析仪器两个模块的研制任务——采样/控制和色谱模块。关亚风介绍，我国不允许在空间站载人舱内有放射性材料，也不允许用氢火焰离子化检测器，而光离子检测器因寿命太短、且不能在有氦气和氢气环境中使用(都是色谱载气)，加之对耐受宇宙射线和瞬时真空的要求，只能采用热导检测器(SID)。空间站要求有害气体分析“超小”、“超轻”、“超低功耗”，要求在体积、重量、功耗比美国空间站同类分析仪器小70%，这是对国家仪器仪表领域创新能力的挑战！舱内有害气体分析仪器需要与“天宫”一起发射(美国所采取的搭载模式与此不同)，需要经受严苛的震动考验，“17.9G”、“1200G”就是一个标尺。早在2013年6月，舱内有害气体分析仪器两个模块——采样/控制和色谱模块就已经一次通过鉴定级力学实验：17.8G三维正弦震动、1200G冲击震动! 　　为成功研制采样/控制和色谱模块，在20多年的研究积累基础上，解决了4项关键技术：(1)极低功耗毛细管色谱柱均温加热程序升温 (2)抗氧化固态微池热导检测器 (3)极低功耗样品气高倍富集-热解析 (4)针对不同结构的抗振抗冲击设计。双通道采样、双通道样品富集，热解析，双炉温控制，双固态热导检测，其中一路程序升温，分析沸点-20~270摄氏度组分，整机平均功耗25瓦。助力中国空间站起航，这就是大连化学物理研究所交出的满意答卷!

9月17日，神舟十二号载人飞船三名宇航员顺利返回地球，神舟十二号载人飞行任务取得圆满成功。中科院大连化学物理研究所微型分析仪器研究组(105组)关亚风研究员、耿旭辉研究员、丁坤高级工程师团队研制的双通道气相色谱仪作为空间站环控生保分系统的重要部组件，有力保障了此次载人空间站飞行试验任务的顺利开展。截至目前，仪器已在轨稳定运行4个多月。　　双通道气相色谱仪是空间站环控生保分系统的重要部组件，用于舱内空气中微量挥发性有机物的在线监测。其双通道独立工作，一次采样可同时分析50多种有机组分，也可与质谱仪联用，是保障航天员在轨安全生存不可或缺的产品。　　研究中，团队紧密对接中国航天员科研训练中心和中国空间站建设的需求，历时8年，经过原理样机、工程样机、初样和正样阶段，最终研制出双通道气相色谱仪。该双通道气相色谱仪体积小、重量轻、功耗低，实现了关键器部件的国产化，将为中国空间站环控生保系统提供技术支持和保障，为我国深空探测分析检测保障设备的研制积累了技术。　　双通道气相色谱仪4月29日随天和核心舱发射升空，并于5月9日开始测量工作。此前，中科院大连化学物理研究所收到中国航天员科研训练中心发来的感谢信。

近日，江苏艾玮得生物科技有限公司与东南大学苏州医疗器械研究院、中国航天员科研训练中心、数字医学工程全国重点实验室一起，共同研发制作的太空血管组织芯片（Taikonaut-Blood-Vessels-on-a-Chip, Taikonaut），在中国空间站完成了国内首例太空器官芯片在长期微重力条件下的培养实验，也是国际上首例人工血管组织芯片研究。这次研究主要针对航天员长期空间飞行后导致的身体反应，对于通过药物防护等方法帮助航天员保持身体机能，重新适应地球重力环境具有重要意义。中国航天员科研训练中心副研究员王春艳：这个芯片是咱们国家独立自主研制的，神舟十五号任务中是国家第一次在轨实施了器官芯片项目，也是国际首次在轨开展的人工血管芯片的研究。它也标志着咱们国家成为世界上第2个具备在轨开展器官芯片研究能力的国家。 太空血管组织芯片研究针对空间飞行导致的立位耐力不良的细胞学机制研究需求，聚焦微重力对血管氧化应激水平的变化和血管结构与功能的影响，研究长期空间飞行导致的立位耐力下降的细胞学机制，以及在空间环境下某些化合物对抗航天员立位耐力不良防护机制，为发展有效的对抗防护措施提供理论和实验依据。研究人员在实验室用原代细胞构建具有功能性的人工血管，并将其安装至自主研发的太空血管芯片中，进行微流体培养以确保血管的稳定性。同时，结合影像学分析方法，对实时观察并采集到的血管形态变化进行分析。该实验基于失重导致的立位耐力不良、运动能力降低、血管结构及功能重塑等长期航天飞行导致心血管系统功能失调的问题。研究导致血管结构和功能变化的细胞学机制，并测试保护性药物对避免预期问题的有效性。 值得一提的是，包括与神州十五号一起返回的太空血管组织芯片在内，艾玮得生物已在器官芯片研发与应用中取得多个“第一”的好成绩。 艾玮得生物深度参与器官芯片相关国家标准的撰写。目前国内第一个器官芯片技术标准已立项公示。国内第一个使用器官芯片数据获批IND的新药江苏艾玮得生物科技有限公司（AVATARGET）是一家专注于人体器官芯片及生命科学设备研发与生产的创新科技公司，其核心技术转化于东南大学器官芯片科研团队，技术成果已成功应用在新药研发、精准医疗、疾病建模、美妆安全性评价等科研场景中。目前，艾玮得已与恒瑞、先声、齐鲁、美国哥伦比亚大学、江苏省人民医院等国内外知名药企，多所医院、研究机构及高校达成深度合作，持续推动器官芯片在更多高端医疗器械领域的应用，助力生命科学快速发展。

NASA的深空猎户座(Orion)飞船要求精密控制热能温度来保护乘组及设备。　　图片来源：洛克希德马丁公司(Lockheed Martin)　　在国际空间站(International Space Station)上使用的相变热交换器演示仪(Phase Change Heat Exchanger Demonstration Facility)将测试使用石蜡来控制温度，并且有可能用在猎户座飞船上。　　图片来源：NASA/Rubik Sheth　　在国际空间站上使用的相变热交换器演示仪将测试使用石蜡来控制温度，并且有可能用在猎户座飞船上。　　图片来源：NASA/Rubik Sheth　　相变热交换器演示仪有一个类似厨房抽屉的可移动模块携带着10磅(4.5公斤)重的石蜡　　图片来源：NASA/Rubik Sheth　　2016年7月21日，国际空间站(ISS)的乘组们接收了一件交付的独一无二的硬件，它有助于NASA实现冲出地球进入深空的载人旅程。　　相变材料热交换器(PCM HX)演示仪搭上SpaceX公司的龙货运飞船(Dragon cargo craft)来到国际空间站，飞船于7月18日搭载猎鹰9号(Falcon 9)火箭从佛罗里达卡拉维拉尔角空军基地(Cape Canaveral Air Force Station)升空。7月20日早些时候龙飞船抵达了空间站，乘组们即可开始将货运飞船中近5,000磅(4,536公斤)的科学、研究以及轨道试验室用硬件搬上空间站。　　此硬件是NASA开创新局发展项目(Game Changing Development program)的努力成果之一，该项目将推进太空科技，并可能推动NASA未来任务的全新进展和国家重大需求的解决方案。更新颖的是这个高科技装置填充着一种与蜡笔质地相似的材料——石蜡。　　热力学挑战　　“石蜡的使用时间最早可以追溯到公元前221-206年，但它可能不会想到成为21世纪空间旅行的理想材料，但这个例子就是事实，”Rubik Sheth先生解释道。Rubik Sheth先生是NASA休斯顿约翰逊航天中心(Johnson SpaceCenter)热能系统分部(Thermal System Branch)的项目经理和系统工程师。　　NASA的猎户座飞船的一项未来使命是支持乘组在月-地空间。“当宇宙飞船位于太阳和月球之间时飞船会变得非常热，所以派遣人类去月球附近的深空是一项热力学挑战。我们需要这些相变材料热交换器去吸收额外多余的，原本猎户座飞船将会接受的能量”，Sheth解释道。　　Sheth指出热交换器冷冻或者液化一种材料去维持飞船内部的关键温度，从而保护乘组及设备。　　被选择展示在国际空间站相变材料热交换器里的材料是正十五碳烷(N-pentadecane)。Sheth说，“它在自身的一致性和触觉上都非常像蜡笔”。　　它如何工作　　相变材料热交换器简称——PCM HX，通过液化一种相变材料，如石蜡，作为热冷却剂。能量随后被飞船的散热器辐射出去，然后再冷冻石蜡为下一次热负载峰值做准备。这种新型的热交换器能帮助消除猎户座产生的热并更好的调节温度，Sheth说。“这也是为什么我们让它飞到国际空间站去看它如何在微重力下工作，然后采取下一步实现这一构想。” 把石蜡用于一台PCM HX中反反复复想法源于1973-1974年在NASA天空实验室空间站中乘组们不断的实验和在错误中的尝试。与此类似，石蜡最早曾被应用于阿波罗登月项目的月球车上作为一种被动冷却仪器。然而结果却是前后矛盾的，Sheth指出。　　Sheth说我们与康乃迪克州Windsor Locks的联合技术航空航天系统公司(United Technologies Aerospace Systems)一起做了全面回顾，石蜡基的PCM HX被造来用以飞行演示。国际空间站的测试设备使用一种建造在加热器和热电装置的热能控制系统，该系统协助PCM HX的冷冻和液化循环。　　一个可移动的厨房抽屉大小的PCM HX部件仪器装载了10磅(4.5公斤)石蜡。每公斤石蜡本身能够锁住200千焦的热能。所以我能在每公斤石蜡那里塞进200千焦的能量，Sheth说。　　这等同于点亮一盏紧凑的荧光灯约8小时的能量。一个用石蜡的PCM HX，如同对照的使用数加仑的水，等于为猎户座飞船建造者带来潜在的大规模的节约。　　返回地球　　在国际空间站上此设备能够日以继夜的运行。但是当它处在10到30摄氏度的低温区工作时它是一个能源消耗大户。这意味着，不得不与空间站其他有效负荷分配电力，电力需要在不同的实验间进行分配。　　“我们想在今年12月试一遍”，Sheth说。　　Sheth指出待到今年年底石蜡将会从仪器中撤走，然后返回地球。实际的演示仪器将仍然留在国际空间站，为其他温度要求低于零下10摄氏度的制冷剂测试做准备，石蜡一旦回到NASA手中将会对其外观进行形变检查，然后从中间切开。“我们想看石蜡如何保持热交换器单元本身的内部几何结构”，Sheth说。此项评估能够帮助未来石蜡基的PCM HX更有效率。　　Sheth说目标是给猎户座飞船团队的猎户座探险任务2(Orion' s Exploration Mission 2，EM-2)一份报告，为EM-2选择的相变材料子系统关键设计审核流程，获取经验将是NASA太空发射系统火箭的第一个乘组的任务。　　国际空间站PCM HX演示仪尽力用2年的时间去改进。　　“该项目已经在许多方面取得了回报”，Sheth说。“从工程上说仪器已经得到国际空间站的承认，搭载龙飞船运到空间站，我们已经完成的工作是非常了不起的。”