在太空中搭建的臨時(shí)實(shí)驗(yàn)室我國(guó)首顆微重力科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星實(shí)踐-10凱旋

宗河/文 祁首冰/本文編輯

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在太空中搭建的臨時(shí)實(shí)驗(yàn)室我國(guó)首顆微重力科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星實(shí)踐-10凱旋

北京時(shí)間2016年4月6日01：38，我國(guó)首顆微重力科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星—實(shí)踐-10從酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心升空。它是空間科學(xué)先導(dǎo)專項(xiàng)首批科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星中唯一一顆返回式衛(wèi)星，也是單次搭載空間實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目最多的衛(wèi)星，專門用于微重力科學(xué)和空間生命科學(xué)的空間實(shí)驗(yàn)研究。該星回收艙于4月18日按計(jì)劃返回地面，儀器艙工作到4月21日。

1　總體概述

目前，不少國(guó)家的科學(xué)家們都想利用多種方式打造微重力環(huán)境開展研究，比如拋物線飛機(jī)、探空火箭、宇宙飛船和空間站等實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，但它們有的只能提供幾分鐘甚至更短的微重力環(huán)境，有的則價(jià)格昂貴，帶回樣品比較有限，周期也較長(zhǎng)， 這對(duì)空間生命科學(xué)等一些短周期科學(xué)實(shí)驗(yàn)有較大限制，要想進(jìn)行周期和價(jià)格都合適的微重力研究，返回式衛(wèi)星是一個(gè)很好的選擇。返回式衛(wèi)星運(yùn)行周期短，適合開展短周期的空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)。這種衛(wèi)星技術(shù)現(xiàn)已比較成熟，且比較便宜。其外形類似于彈頭，所以發(fā)射時(shí)不需要整流罩，衛(wèi)星的星體就承擔(dān)了整流罩的作用。

實(shí)踐-10是目前我國(guó)科學(xué)衛(wèi)星系列中唯一的返回式衛(wèi)星，也是我國(guó)開發(fā)出的一種專門用于開展微重力科學(xué)和空間生命科學(xué)研究的高效、短期、綜合空間實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，使我國(guó)的空間微重力研究有了新的技術(shù)手段。它利用我國(guó)成熟的返回式衛(wèi)星技術(shù)，緊密圍繞有關(guān)能源、農(nóng)業(yè)和健康等領(lǐng)域國(guó)家科技戰(zhàn)略目標(biāo)，結(jié)合航天器防火等關(guān)鍵技術(shù)需求，促進(jìn)地面生物工程、新材料等高技術(shù)發(fā)展和生命科學(xué)等基礎(chǔ)研究取得突破，獲取具有國(guó)際先進(jìn)水平和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新性重大科技成果，對(duì)于推動(dòng)我國(guó)空間微重力科學(xué)和空間生命科學(xué)發(fā)展具有重要意義。這個(gè)在太空中臨時(shí)搭建的實(shí)驗(yàn)室工作壽命15天，這與電池的電量有關(guān)。該衛(wèi)星沒有安裝太陽(yáng)電池翼，以免產(chǎn)生振動(dòng)而影響科學(xué)實(shí)驗(yàn)。

其主要任務(wù)是充分利用衛(wèi)星返回艙和留軌的儀器艙，結(jié)合“促進(jìn)我國(guó)空間微重力科學(xué)和空間生命科學(xué)發(fā)展”這一國(guó)家科技戰(zhàn)略目標(biāo)，開展涉及微重力流體物理、微重力燃燒、空間材料科學(xué)、空間輻射效應(yīng)、重力生物效應(yīng)、空間生物技術(shù)六大領(lǐng)域的19項(xiàng)空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)，其中有11項(xiàng)回收，從而得到第一手?jǐn)?shù)據(jù)。該衛(wèi)星回收艙把實(shí)驗(yàn)樣品帶回地球后，用于開展微重力環(huán)境及復(fù)雜輻射環(huán)境中物質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究，而留軌的儀器艙繼續(xù)工作3天。這是我國(guó)第一次進(jìn)行如此大規(guī)模的微重力和空間生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)，其中的關(guān)鍵問題是要解決多實(shí)驗(yàn)載荷在太空協(xié)同工作且互不影響的問題，特別是生命科學(xué)項(xiàng)目對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中的溫度要求非常高。

其科學(xué)目標(biāo)是：開展空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)，研究、揭示微重力條件和空間輻射條件下物質(zhì)運(yùn)動(dòng)及生命活動(dòng)的規(guī)律，取得創(chuàng)新科技成果。它開展三方面科研：一是用于研究對(duì)流、相變傳熱的內(nèi)在機(jī)理及動(dòng)力學(xué)過程和不穩(wěn)定性；驗(yàn)證類分子氣液相分離理論；研究純熵驅(qū)有序相形成和演化過程，探索裂紋形核、液晶相形成和金屬納米粒子自組裝機(jī)制；研究多組分介質(zhì)的交叉擴(kuò)散規(guī)律；揭示微重力下著火、燃燒、污染物生成的規(guī)律。二是在空間制備新型的半導(dǎo)體晶體、金屬合金及復(fù)合材料，揭示晶體生長(zhǎng)過程中摻雜原子的選擇性占位規(guī)律和合金組織形態(tài)形成與演化機(jī)制，深入理解材料從熔體中形成的界面動(dòng)力學(xué)過程并發(fā)展相關(guān)理論。三是研究生命體對(duì)微重力的感受、傳導(dǎo)、響應(yīng)機(jī)理及其功能調(diào)控的機(jī)制，探索細(xì)胞、胚胎和組織對(duì)微重力的響應(yīng)機(jī)制，揭示生物的空間輻射損傷及遺傳變異機(jī)制。

其工程目標(biāo)是：研制一顆返回式空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星，通過衛(wèi)星系統(tǒng)、運(yùn)載火箭系統(tǒng)、發(fā)射場(chǎng)系統(tǒng)、測(cè)控系統(tǒng)、地面支撐系統(tǒng)和科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作，完成多項(xiàng)科學(xué)研究空間實(shí)驗(yàn)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)科學(xué)實(shí)驗(yàn)樣品的回收和科學(xué)數(shù)據(jù)的下傳。

實(shí)踐-10的總質(zhì)量約為3600kg，搭載了600多千克科學(xué)載荷，運(yùn)行在高約252km、傾角43°的圓軌道，在軌飛行15天，星上微重力水平優(yōu)于1×10-3gn。衛(wèi)星由有效載荷、結(jié)構(gòu)、熱控、控制、推進(jìn)、供配電、測(cè)控、天線、數(shù)管、工程參數(shù)測(cè)量和回收共11個(gè)分系統(tǒng)組成。衛(wèi)星整體為柱錐組合體形狀，分為返回艙和儀器艙兩個(gè)艙段，其中儀器艙包括服務(wù)艙和密封艙，返回艙包括回收艙和制動(dòng)艙?；厥张撛谕瓿扇蝿?wù)后再入大氣軟著陸并回收。

2　實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

實(shí)踐-10的有效載荷分系統(tǒng)由19個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置和載荷支持子系統(tǒng)（包括載荷管理器和數(shù)傳發(fā)射機(jī)等）組成，科學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置在載荷支持子系統(tǒng)的控制下開展空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)，接收和傳輸科學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)科學(xué)目標(biāo)。

在衛(wèi)星搭載的19項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中，有10項(xiàng)微重力科學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，9項(xiàng)空間生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，是迄今為止單次空間微重力和生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及種類最多的衛(wèi)星空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究，每一項(xiàng)都具有很強(qiáng)的科學(xué)研究?jī)r(jià)值。

微重力科學(xué)空間實(shí)驗(yàn)

（1） 蒸發(fā)與流體界面效應(yīng)空間實(shí)驗(yàn)研究

此實(shí)驗(yàn)觀測(cè)液滴蒸發(fā)過程中的熱流量、液滴形貌和接觸角變化，獲得液滴的平均蒸發(fā)速率。它是利用太空微重力環(huán)境研究具有蒸發(fā)相變界面的熱質(zhì)傳輸特性，觀測(cè)蒸發(fā)液滴的表面蒸發(fā)傳熱過程與表面張力驅(qū)動(dòng)對(duì)流的相互作用規(guī)律，為相關(guān)空間兩相系統(tǒng)的應(yīng)用與開發(fā)提供新理論。

蒸發(fā)與流體界面效應(yīng)空間實(shí)驗(yàn)研究裝置（蒸發(fā)對(duì)流箱）

（2）顆粒流體氣液相分離空間實(shí)驗(yàn)研究

此實(shí)驗(yàn)觀測(cè)在多種振動(dòng)參數(shù)和體系顆粒數(shù)密度等條件下，顆粒在兩倉(cāng)或三倉(cāng)中的運(yùn)動(dòng)行為、團(tuán)簇的形成與分布情況。它是利用太空微重力環(huán)境實(shí)現(xiàn)顆粒流體氣液相分離實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)顆粒氣體的類分子氣液相分離理論，完善顆粒氣體團(tuán)簇形成機(jī)理的模型；在微重力環(huán)境中實(shí)現(xiàn)顆粒分倉(cāng)聚集，獲得空間顆粒物質(zhì)輸運(yùn)的方法，建立相關(guān)理論依據(jù)。

顆粒流體氣液相分離振動(dòng)實(shí)驗(yàn)裝置（顆粒物質(zhì)箱）

（3）微重力沸騰過程中的汽泡動(dòng)力學(xué)特征研究

此實(shí)驗(yàn)通過局部過熱實(shí)現(xiàn)微重力沸騰汽泡生成時(shí)刻與位置的時(shí)空精確定位，進(jìn)而對(duì)微重力池沸騰現(xiàn)象中汽泡生長(zhǎng)過程的熱動(dòng)力學(xué)特征進(jìn)行細(xì)致觀測(cè)，認(rèn)識(shí)生長(zhǎng)汽泡底部干斑與微液層演化以及加熱器內(nèi)部三維瞬態(tài)溫度場(chǎng)演化等過程特征，揭示汽泡熱動(dòng)力學(xué)與局部熱量傳輸過程間的耦合作用及其對(duì)沸騰傳熱性能的影響機(jī)制，理解沸騰傳熱的內(nèi)在機(jī)理。它是利用太空微重力環(huán)境進(jìn)行沸騰過程中的汽泡動(dòng)力學(xué)特征研究，獲得微重力單汽泡池沸騰過程中汽泡動(dòng)力學(xué)特征及傳熱特性數(shù)據(jù)，加深對(duì)沸騰現(xiàn)象中汽泡形成-成長(zhǎng)-脫落過程、液-汽-固相互作用等局部流動(dòng)與傳熱現(xiàn)象及其規(guī)律的認(rèn)識(shí)，促進(jìn)學(xué)科發(fā)展，服務(wù)于我國(guó)相關(guān)空間技術(shù)研發(fā)。

沸騰汽泡動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置（沸騰汽泡箱）

（4）熱毛細(xì)對(duì)流表面波空間實(shí)驗(yàn)載荷初步方案

此實(shí)驗(yàn)通過改變注液量形成不同流體界面形態(tài)，觀測(cè)流體表面溫度分布、溫度振蕩及表面形變等多物理參量變化及演變過程。它是利用太空微重力環(huán)境進(jìn)行熱毛細(xì)對(duì)流表面波的空間實(shí)驗(yàn)，建立環(huán)形（圓柱形）液池?zé)崦?xì)對(duì)流空間實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，研究環(huán)形體系熱毛細(xì)流動(dòng)的失穩(wěn)規(guī)律和轉(zhuǎn)捩途徑，首次開展體積效應(yīng)問題研究，深刻理解熱毛細(xì)對(duì)流的不穩(wěn)定性和振蕩機(jī)理。

熱毛細(xì)對(duì)流表面波空間實(shí)驗(yàn)裝置（毛細(xì)對(duì)流箱）

（5）膠體有序排列及新型材料研究載荷初步方案

此實(shí)驗(yàn)觀察微重力下膠體粒子、聚苯乙烯微球以及金納米顆粒包覆聚苯乙烯微球的自組裝動(dòng)力學(xué)過程，以及微重力下液晶相變過程。它是在太空微重力環(huán)境中利用典型膠體體系研究純熵驅(qū)有序相形成和演化過程，獲得結(jié)構(gòu)形成和動(dòng)態(tài)演化信息，探索液晶相形成、膠體微球以及金屬納米粒子包覆膠體顆粒自組裝機(jī)制。

膠體有序排列及新型材料研究裝置（膠體材料箱）

（6）石油組分的索里特系數(shù)測(cè)量

此實(shí)驗(yàn)建立有溫度梯度而無浮力對(duì)流條件下的熱擴(kuò)散過程，獲得相應(yīng)的索里特（Soret）系數(shù)。它是利用太空微重力環(huán)境獲得包括中國(guó)石油樣品在內(nèi)的石油不同組分的索里特系數(shù)的精確數(shù)據(jù)，幫助預(yù)測(cè)油田中石油組分分布和油氣界面位置，進(jìn)而指導(dǎo)石油的開采；進(jìn)一步認(rèn)識(shí)多組分與兩組分熱擴(kuò)散規(guī)律差異的產(chǎn)生機(jī)制。

石油組分的索里特系數(shù)測(cè)量裝置（索里特實(shí)驗(yàn)箱）導(dǎo)線絕緣層著火特性研究實(shí)驗(yàn)裝置（導(dǎo)線特性箱）

（7）導(dǎo)線絕緣層著火特性實(shí)驗(yàn)載荷初步方案

此實(shí)驗(yàn)分別在3種電流大小、3種絕緣層厚度和3種絕緣層材料下，以及導(dǎo)線自身電流過載時(shí)，觀測(cè)絕緣層著火先期征兆、著火前期煙的析出特性和析出的煙氣在有限密閉空間中的分布。它利用太空微重力環(huán)境闡明微重力環(huán)境下典型非金屬材料導(dǎo)線絕緣層的火災(zāi)先期征兆及著火早期煙氣析出及分布規(guī)律，建立準(zhǔn)確預(yù)測(cè)微重力下典型非金屬材料火災(zāi)早期征兆的數(shù)學(xué)模型，闡明微重力下火災(zāi)發(fā)生、演變機(jī)理及其產(chǎn)物的分布規(guī)律。

石油組分的索里特系數(shù)測(cè)量裝置（索里特實(shí)驗(yàn)箱）導(dǎo)線絕緣層著火特性研究實(shí)驗(yàn)裝置（導(dǎo)線特性箱）

（8）微重力下煤燃燒及其污染物生成特性研究載荷初步方案

此實(shí)驗(yàn)觀測(cè)測(cè)量不同爐溫、不同煤種、不同粒徑和環(huán)境氣體成分條件下，單個(gè)球形煤顆粒和煤粉顆粒群的燃燒全過程，包括熱解、揮發(fā)分釋放、著火及火焰形狀、燃盡等過程，測(cè)量著火溫度、著火時(shí)間、揮發(fā)分燃燒時(shí)間、燃盡時(shí)間等，觀測(cè)顆粒表面的氣體密度變化以及火焰?zhèn)鞑ニ俣群臀廴疚锱欧诺?。它利用太空微重力環(huán)境揭示我國(guó)典型煤種的單個(gè)顆粒和煤粉顆粒群在流動(dòng)解耦、傳熱傳質(zhì)各向同性理想狀態(tài)下的著火、燃燒和污染物生成的基本規(guī)律，準(zhǔn)確獲得地面無法得到的一些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，發(fā)展更完善的煤燃燒理論和模型。

微重力下煤燃燒及其污染物生成特性研究實(shí)驗(yàn)裝置（煤燃燒箱）

（9）典型非金屬材料在微重力環(huán)境中的著火及燃燒特性研究

此實(shí)驗(yàn)依次對(duì)實(shí)驗(yàn)樣品進(jìn)行著火和火焰?zhèn)鞑?shí)驗(yàn)。對(duì)試樣進(jìn)行加熱和點(diǎn)燃，測(cè)量試樣點(diǎn)燃和火焰?zhèn)鞑ト紵^程中的溫度變化數(shù)據(jù)，獲得試樣點(diǎn)燃和火焰?zhèn)鞑ト紵^程中的圖像。它利用太空微重力環(huán)境揭示熱厚非金屬材料在微重力條件下的著火和燃燒特性，認(rèn)識(shí)環(huán)境流動(dòng)、氧氣濃度和材料形狀等主要因素對(duì)火焰?zhèn)鞑サ挠绊懸?guī)律，并建立材料著火及火焰?zhèn)鞑?、演化的理論和模型?/p>

非金屬材料著火和燃燒特性實(shí)驗(yàn)裝置（非金屬燃燒箱）

（10）空間材料生長(zhǎng)研究

此實(shí)驗(yàn)完成微重力條件下熔體材料生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)任務(wù)；提供材料實(shí)驗(yàn)所需的高溫溫場(chǎng)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)多樣品的轉(zhuǎn)位換位、提拉生長(zhǎng)、高溫溫度的精確控制功能；完成6個(gè)工位（8項(xiàng)樣品）的空間材料生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)。它利用太空微重力環(huán)境研究微重力環(huán)境下晶體生長(zhǎng)和凝固過程，理解材料從熔體中形成的界面動(dòng)力學(xué)，為改善地面晶體生長(zhǎng)工藝奠定基礎(chǔ)。通過微重力環(huán)境抑制熔質(zhì)對(duì)流，可獲得地面重力場(chǎng)中難以生長(zhǎng)的高質(zhì)量材料，服務(wù)國(guó)家戰(zhàn)略需求與發(fā)展。

用于進(jìn)行空間材料生長(zhǎng)研究的空間多功能材料合成爐（多功能爐）

空間生命科學(xué)空間實(shí)驗(yàn)

（1）輻射生物學(xué)試驗(yàn)載荷初步方案

此實(shí)驗(yàn)綜合測(cè)量水稻等模式生物材料經(jīng)歷的空間粒子輻射，評(píng)估生物個(gè)體接受空間輻射的品質(zhì)。它利用太空微重力環(huán)境研究評(píng)估生物接受空間輻射的品質(zhì)，及其與對(duì)應(yīng)的輻射損傷和遺傳變異的關(guān)聯(lián)；挖掘空間輻射與微重力協(xié)同的生物學(xué)效應(yīng)機(jī)制；挖掘空間輻射敏感性功能基因的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)對(duì)生物學(xué)功能的影響；分析空間輻射環(huán)境引起基因組不穩(wěn)定的機(jī)理。

輻射生物學(xué)實(shí)驗(yàn)儀（生物輻射盒）

（2）空間輻射對(duì)基因組的作用和遺傳效應(yīng)研究

此實(shí)驗(yàn)完成小鼠細(xì)胞、果蠅等生物樣品在軌培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)；測(cè)量生物樣品所經(jīng)歷的空間粒子輻射。它利用太空微重力環(huán)境通過研究野生型和輻射敏感的動(dòng)物細(xì)胞和果蠅模型，定量研究空間輻射對(duì)基因組穩(wěn)定性改變的效應(yīng)；尋找新的空間輻射敏感標(biāo)志生物分子，從而為太空輻射的風(fēng)險(xiǎn)和防護(hù)研究提供新的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和檢測(cè)手段。

空間輻射對(duì)基因組的作用和遺傳效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置（輻射基因盒）

（3）空間環(huán)境對(duì)家蠶發(fā)育的影響與變異機(jī)理的研究

此實(shí)驗(yàn)完成家蠶生物樣品在軌培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)。它利用太空微重力環(huán)境開展家蠶發(fā)育、基因和蛋白質(zhì)表達(dá)等方面的研究，在理論上闡明空間環(huán)境中家蠶突變產(chǎn)生頻率和機(jī)理，行為改變程度，在技術(shù)上建立空間與地面相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)體系，驗(yàn)證理論研究，新品種開發(fā)和相關(guān)機(jī)理。

空間環(huán)境對(duì)家蠶發(fā)育的影響與變異機(jī)理的研究裝置（家蠶培養(yǎng)箱）

（4）微重力植物生物學(xué)效應(yīng)及其微重力信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)研究

微重力植物生物學(xué)效應(yīng)及其微重力信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)研究裝置（植物培養(yǎng)箱）

此實(shí)驗(yàn)完成植物細(xì)胞生物樣品在軌培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)。它利用太空微重力環(huán)境深入了解介導(dǎo)微重力引發(fā)植物生物學(xué)效應(yīng)的機(jī)理，顯示平衡石是否介導(dǎo)微重力信號(hào)產(chǎn)生微重力效應(yīng)；驗(yàn)證植物激素在介導(dǎo)微重力信號(hào)產(chǎn)生微重力效應(yīng)中的作用；認(rèn)識(shí)微重力對(duì)植物細(xì)胞分裂和周期、糖代謝及細(xì)胞壁木質(zhì)素代謝所產(chǎn)生的影響及其過程。

（5）微重力下細(xì)胞間相互作用的物質(zhì)輸運(yùn)規(guī)律研究

此實(shí)驗(yàn)完成骨組織細(xì)胞生物樣品在設(shè)定物質(zhì)輸運(yùn)條件下的在軌培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)。它利用太空微重力環(huán)境通過定量控制微重力環(huán)境下的物質(zhì)傳輸條件，認(rèn)識(shí)微重力下細(xì)胞代謝、結(jié)構(gòu)重組及增殖與分化對(duì)物質(zhì)傳輸條件依賴的規(guī)律，為定量認(rèn)識(shí)重力變化影響細(xì)胞生理的內(nèi)在機(jī)制提供依據(jù)，力求解決空間細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的技術(shù)瓶頸問題。

微重力下細(xì)胞間相互作用的物質(zhì)輸運(yùn)規(guī)律研究實(shí)驗(yàn)裝置（物質(zhì)輸運(yùn)箱）

（6）空間微重力條件下光周期誘導(dǎo)高等植物開花研究

此實(shí)驗(yàn)完成水稻、擬南芥植物樣品在軌培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)。它利用太空微重力環(huán)境，了解并初步闡明微重力對(duì)長(zhǎng)日與短日植物光周期誘導(dǎo)開花的影響及其分子機(jī)理，形成新的學(xué)術(shù)思想，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上作物栽培和品質(zhì)選育提供理論基礎(chǔ)；同時(shí)，應(yīng)用于載人航天受控生命生態(tài)支持系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并為空間植物培養(yǎng)提供理論依據(jù)。

空間微重力條件下光周期誘導(dǎo)高等植物開花研究裝置（高等植物箱）

（7）微重力條件下造血與神經(jīng)干細(xì)胞三維培養(yǎng)與組織構(gòu)建研究

此實(shí)驗(yàn)完成造血與神經(jīng)干細(xì)胞樣品在軌培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)。它利用太空微重力環(huán)境首次開展微重力條件下造血與神經(jīng)干細(xì)胞三維培養(yǎng)研究，揭示微重力下細(xì)胞三維生長(zhǎng)的基本規(guī)律及其對(duì)自我更新、分化與功能的影響，探索解決目前干細(xì)胞非分化性增殖、高效定向分化、三維組織構(gòu)建等世界性難題的新途徑。

微重力條件下造血與神經(jīng)干細(xì)胞三維培養(yǎng)與組織構(gòu)建研究裝置（干細(xì)胞箱）

（8）微重力條件下哺乳動(dòng)物早期胚胎發(fā)育研究

此實(shí)驗(yàn)完成小鼠胚胎樣品在軌培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)。它利用太空微重力環(huán)境，以小鼠早期胚胎為研究對(duì)象，通過研究太空環(huán)境對(duì)哺乳動(dòng)物早期胚胎生長(zhǎng)發(fā)育的影響，揭示空間環(huán)境條件下動(dòng)物早期生命活動(dòng)規(guī)律，為未來長(zhǎng)期太空飛行中保障人類生殖發(fā)育健康提供科學(xué)依據(jù)。

微重力條件下哺乳動(dòng)物早期胚胎發(fā)育研究裝置（胚胎培養(yǎng)箱）

（9）空間骨細(xì)胞定向分化效應(yīng)研究

此實(shí)驗(yàn)完成骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞樣品在軌分化培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)。它利用太空微重力環(huán)境研究微重力環(huán)境下人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞向骨細(xì)胞分化的潛能；認(rèn)識(shí)微重力環(huán)境對(duì)人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞定向分化骨細(xì)胞影響的Ras/ERK/Runx2信號(hào)通路及細(xì)胞信號(hào)分子PI3K在調(diào)節(jié)分化效應(yīng)中的關(guān)鍵作用。

空間骨細(xì)胞定向分化效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置（骨髓培養(yǎng)箱）

3　科學(xué)應(yīng)用

實(shí)踐-10衛(wèi)星科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)由空間實(shí)驗(yàn)運(yùn)控中心以及空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目組成。其主要任務(wù)是：審定空間實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的科學(xué)目標(biāo)和研究?jī)?nèi)容的調(diào)整，確定空間實(shí)驗(yàn)技術(shù)方案，及時(shí)進(jìn)行空間在軌科學(xué)實(shí)驗(yàn)下傳結(jié)果分析判斷，并提出空間實(shí)驗(yàn)任務(wù)計(jì)劃調(diào)整方案；開展空間實(shí)驗(yàn)地基相關(guān)研究，涉及各有效載荷的空間實(shí)驗(yàn)環(huán)境匹配研究、樣品與載荷的相容性試驗(yàn)研究、空間實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵技術(shù)研究、地基對(duì)比實(shí)驗(yàn)及地基參比實(shí)驗(yàn)等；對(duì)空間實(shí)驗(yàn)材料及生物樣品進(jìn)行處理和分析，對(duì)空間實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，形成高級(jí)數(shù)據(jù)產(chǎn)品；根據(jù)獲得的空間實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及回收的材料和樣品，分析各種空間因素以及實(shí)驗(yàn)條件和環(huán)境對(duì)物理過程的影響，給出初步研究結(jié)論，深入開展相關(guān)的理論和實(shí)驗(yàn)分析研究，得到正確的科學(xué)結(jié)論，達(dá)到實(shí)踐-10衛(wèi)星工程預(yù)定的科學(xué)目標(biāo)。

熱毛細(xì)對(duì)流地面匹配實(shí)驗(yàn)

宗河/文 祁首冰/本文編輯

China's First Microgravity Scientific Experiment Satellite SJ-10 Returns Successfully