位於中國空間站問天實驗艙的部分科學實驗設施示意圖。

　　中國空間站部署了科學實驗櫃等具有國際領先水平的空間科學研究與應用設施，能夠在軌支持空間生命科學與生物技術、空間材料科學、微重力基礎物理、微重力流體物理等諸多領域的研究與應用。進入應用與發展階段後，中國空間站已成為我國覆蓋空間科學相關學科領域最全、在軌支撐能力最強、兼備有人參與和上下行運輸等獨特優勢的國家太空實驗室，各項應用有序展開、成果頻現。

　　近日，中國科學院院士、西北工業大學教授魏炳波團隊在中國空間站開展的高性能難熔合金研究取得新進展，成功取得難熔合金熔體的關鍵熱物理性質等多項空間材料凝固製備科學新發現，為中國空間材料科學理論研究、新型高性能的難熔合金材料製備等奠定重要基礎。

　　高性能難熔合金是戰略性、特種稀有金屬材料，熔點通常超過2000攝氏度，具有“超高溫、高活性”等特徵，常被用於製造高溫、高速、高壓等關鍵部件。在地面環境下，難熔合金研究受重力、容器等條件制約，而中國空間站無容器材料實驗櫃提供的“無容器+長時微重力”環境，為高性能難熔合金研究提供了新的路徑。

　　2021年，無容器材料實驗櫃隨天和核心艙發射升空。無容器材料實驗櫃可利用靜電場所提供的電場力，使材料樣品在真空環境中保持穩定懸浮狀態，避免與容器壁接觸的影響，加熱溫度可達3000攝氏度，可進行金屬、非金屬等無容器深過冷凝固和熱物理性研究。

　　據介紹，魏炳波團隊製備的10餘種數百個高性能難熔合金樣品，先後在無容器材料實驗櫃進行了6批次在軌實驗，成功完成難熔合金微重力條件下的靜電懸浮、加熱熔化、降溫、過冷、凝固、熱物理性質測定等重要實驗，其中，4批次難熔合金已搭乘神舟飛船返回艙回到地面。

　　除了無容器材料實驗櫃之外，天和核心艙內還有高微重力實驗櫃，為航天醫學分析、基礎物理研究等提供理想的微重力實驗環境。問天實驗艙部署了生命生態實驗櫃、生物技術實驗櫃、科學手套箱與低溫存儲櫃、變重力科學實驗櫃以及艙外暴露實驗裝置等科學實驗設施。夢天實驗艙則配置了13個標準載荷機櫃，目前已裝載了超冷原子物理實驗櫃、高精度時頻實驗櫃、高溫材料科學實驗櫃、兩相系統實驗櫃、流體物理實驗櫃、燃燒科學實驗櫃等實驗“神器”，主要面向微重力科學研究。

　　目前，神舟十八號乘組3名航天員已經開展了大量在軌實驗和試驗工作。比如，乘組利用生命生態實驗櫃，開展空間先進水生生保系統關鍵技術研究實驗項目，完成了4條斑馬魚和金魚藻實驗組件水樣樣品採集和魚食盒更換等操作，發現了斑馬魚在微重力環境下表現出腹背顛倒游泳、旋轉運動、轉圈等定向行為異常現象。後續，科學家將利用返回的回收水樣、魚卵等樣品，結合相關視頻開展空間環境對脊椎動物生長發育與行為的影響研究，同時為空間密閉生態系統物質循環研究提供支撐。

　　目前，神十八航天員完成了無容器材料實驗櫃實驗腔體的樣品更換、軸心機構維護工作，以保障空間科學實驗的連續性、準確性和安全性，確保實驗設備和實驗環境狀態穩定，相關實驗項目順利推進。此外，乘組還對夢天實驗艙的燃燒科學實驗櫃進行了燃燒器更換、抽真空排廢氣等操作，並且完成了燃燒電磁閥轉接線纜安裝。2023年，燃燒科學實驗櫃成功實施了首次在軌點火實驗，近一年來，已開展了多項燃燒實驗，有望產出一批代表性的科研成果，對於完善燃燒基礎理論、發展先進燃燒技術具有重要意義。

　　利用高溫科學實驗櫃開展的新型材料空間生長研究項目，中國首次在空間獲得了地面難以製備的高質量晶體材料，對高性能多元半導體合金材料製備具有指導作用；利用生物技術實驗櫃開展的人骨細胞定向分化的分子靶點研究、對骨骼肌影響的生物學基礎研究等項目，取得的成果為促進骨折、脊柱損傷修復等骨質疾病的防治以及對抗肌萎縮、防治代謝性疾病提供了新的解決方案……中國載人航天工程新聞發言人、中國載人航天工程辦公室副主任林西強此前表示，中國空間站已在軌實施了130多個科學研究與應用項目，在空間生命科學、航天醫學、空間材料科學、微重力流體物理等方向取得重要成果。中國將繼續堅持應用為綱、效益為先，充分發揮國家太空實驗室平台優勢，持續產出更多高水平成果。

原標題：國家太空實驗室碩果頻出
記者：劉嶢
責任編輯：岳弘彬、牛鏞
網頁編輯：蘇偉