欢迎您访问科普小知识本站旨在为大家提供日常生活中常见的科普小知识,以及科普文章!
您现在的位置是:首页  > 科普文章

实践十号将在太空做19项新奇有趣实验

科普小知识2022-07-13 00:03:29
...

新华社4月6日从酒泉报道:中国正在进行19项新颖有趣的实验,将由10号卫星在太空进行

新华社记者于飞·汪聪·荣启汉

中国将在未来两周内在6日发射的可回收卫星Praxis-10上进行19个新的有趣的实验,这不仅将为人类在未来的宇宙中寻找生存的方法,也将帮助人类在地球上生活得更好。

卫星首席科学家、中国科学院院士胡文瑞说:“10日进行的科学实验都是新的探索,在国外没有进行过。每一个都具有创新和强大的科学研究价值,并将在重大学术问题上产生突破。”

这19个实验包括:

1.微重力条件下哺乳动物早期胚胎发育的研究

这项研究将展示早期哺乳动物胚胎在空间环境中的发育情况,揭示早期哺乳动物在空间环境中的生命活动规律,为在空间活动中保护人类生殖健康提供科学依据。

迄今为止,国内外尚无在空间微重力实验条件下成功进行哺乳动物早期胚胎发育体外研究的报道。本实验首次研究了太空哺乳动物的早期胚胎发育,观察了太空环境下小鼠的早期胚胎发育过程,探讨了太空环境对胚胎发育的作用机制。

2.微重力条件下造血和神经干细胞的三维培养和组织构建研究

如果人类想在太空长期生活,就需要研究和解决一系列太空生命问题,如失重、真空、宇宙辐射、高温(或低温)等宇宙环境因素对生命过程的影响。

该实验是世界上首次在微重力条件下进行造血和神经干细胞三维培养的研究。揭示了微重力条件下三维细胞生长的基本规律及其对自我更新、分化和功能的影响,探索了解决干细胞无分化增殖、高效定向分化、三维组织构建等世界性问题的新途径。

3.微重力条件下人骨髓间充质干细胞定向分化效应及其分子机制研究

从干细胞水平研究微重力导致骨细胞形成减少的生物学效应和分子机制,是探索空间微重力对骨变化影响的重要内容之一。该实验有助于了解长期太空飞行和失重引起骨丢失的原因,并为今后相关药物或预防措施的开发提供科学依据。

4.空间辐射诱变的分子生物学机制

本实验将研究空间辐射环境引起基因组不稳定的生物效应机制。挖掘对空间辐射环境敏感的生物分子和空间环境引起的生物效应诱因,将为载人航天的深空探测任务和舱外暴露试验奠定技术基础。

5.空间辐射对基因组的影响及遗传效应研究

本实验通过检测太空旅行前后小鼠细胞和果蝇样本,定量研究太空辐射对基因组稳定性变化的影响,寻找新的空间辐射敏感标记生物分子,为空间辐射风险和防护研究提供新的基础数据和检测手段。

6.空间环境对家蚕发育的影响及变异机制研究

长期微重力、空间辐射、超真空等不同于地面的因素是否会对动物生命活动产生影响,以及影响的程度和机制是人们迫切需要了解的问题。

以前的研究表明,太空环境可以诱变家蚕。然而,蛋白质的类型和丰度是基因在诱变过程中发生变化的未知因素。本实验将家蚕胚胎在太空中连续培养12天,研究太空条件下家蚕胚胎的基因表达特征,并将这些研究成果和方法推广到其他生物学研究中。

7.微重力下细胞间相互作用的物质输运规律研究

科学家们在进行太空活动的宇航员身上发现了一系列生理变化,如骨质流失、肌肉萎缩、免疫功能下降和心血管系统异常,这些变化足以影响宇航员的生活质量和工作能力,尤其是长期飞行,甚至可能造成不可逆转的变化。该实验将为了解航天员空间生理变化的机理和寻找对策提供科学技术支持。

8.空间微重力下高等植物光周期诱导开花的分子机制研究

当地球上的植物飞入太空时,白天和黑夜不再是24小时的循环,季节也没有任何变化。例如,国际空间站每24小时有16次日出和日落。没有重力,植物不会上下移动。那么,植物的生长和新陈代谢将如何变化呢?它固有的遗传机制将如何适应地球上从未见过的新微重力环境?国内外已经开展了许多植物生长的空间实验,但微重力对植物生长发育的影响尚未完全阐明,尤其是微重力条件下光周期诱导的开花途径尚未见报道。

该研究将为从一个新的角度理解重力在高等植物开花调控中的作用机制提供重要的依据。该实验在世界上首次采用在轨微重力条件下热休克启动基因表达和实时荧光图像观察的方法和技术。所得数据将用于载人航天受控生命生态支持系统的设计,并为航天植物栽培提供理论依据。

9.微重力植物的生物学效应及微重力信号转导研究

该实验将为培育适合太空栽培的转基因植物新品种找到线索。

10.微重力条件下煤燃烧及污染物生成特性研究

煤炭*国能源消耗的很大比例,带来了更大的污染。在微重力环境下,观察煤燃烧和污染物产生的基本规律,有望获得一些地面上无法获得的基础数据,发展更完善的煤燃烧理论和模型,帮助人类更好地利用煤炭资源。

11.微重力环境下典型非金属材料的着火和燃烧特性研究

在载人航天飞行过程中,机舱火灾事故是最可怕、最有害的一次。消防安全是载人航天器设计和运行中必须妥善解决的重要问题之一。

为了最大限度地防止航天器舱内发生火灾,首先要掌握所用非金属材料的防火特性,制定材料的选择和使用规范,并根据燃烧特性制定相应的可燃材料的防火措施。

12、微重力环境下电流过载导线绝缘层着火烟气析出和烟气分布规律

该研究可为解决中国载人航天器、空间站防火等重大战略需求提供不可替代的技术支持。

13、空间熔化材料科学实验

该实验将研究微重力环境下的晶体生长和凝固过程,以获得难以在地面重力场中生长的高质量材料。

14.微重力条件下石油组分热扩散特性研究及索雷特系数测量

热扩散效应,也称为索雷特效应,与石油开采有关。为了尽可能准确地预测油田的气油界面和组分分布,需要准确的SORET系数数据。然而,在地面正常重力条件下,很难获得不受对流干扰的理想热扩散过程和精确的索雷特系数数据。

中欧合作项目是世界上一系列相关研究之一。该卫星配备了双方共同开发的仪器和设备。该实验有望获得包括中国石油样品在内的不同石油组分的SORET系数的准确数据,有助于预测油田中石油组分的分布和油气界面的位置,从而指导石油开采,降低开采成本。

15.空间热毛细对流表面波的实验研究

为了满足现代微电子工业对高质量半导体和合金材料的需求,晶体生长已经成为空间微重力环境下的一个重要应用前景。国内外已经进行了许多空间晶体生长实验,但生产的晶体质量仍不令人满意。原因是毛细对流的不稳定性。为了抑制振荡毛细对流的产生,避免条纹缺陷,有必要对毛细对流进行深入研究。

16.胶体有序排列与新材料研究

该实验有望获得大尺寸和高质量的金属纳米晶体。

17.蒸发和流体界面效应的空间实验研究

该实验将为载人航天等空间工程中空间热流体设备的设计和开发提供理论依据。

18.微重力沸腾过程中气泡热力学特性的研究

该实验有助于加深对沸腾传热内在机理的理解,其结果可为航天飞行,特别是载人航天飞行服务。

19.颗粒物的运动行为——颗粒流体气液分离的空间实验研究

这是第一次在系统的长微重力环境下,振动激发粒子运动。有望获得粒子动力学的重要实验结果,如团簇形成、团簇和冷却行为。(原标题:中国实践19新的和有趣的实验将由卫星10在太空中进行)

阅读更多

十年沉默:看返回卫星的“新面貌”

练习10:太空中的“超级实验室”有多棒

普拉西斯10号卫星的成功发射