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“问天”科学实验柜面面观

发布时间:2022-09-21 15:31

  作为中国空间站组合体迎来的首个科学实验舱,问天搭载了生命生态实验柜、生物技术实验柜等科学实验柜,将利用空间环境,开展更多、更复杂、更精密的科学实验。

  生物技术实验柜

  生物技术实验柜支持的研究主题有: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研究;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,并给蛋白与核酸共起源、空间生物力学等提供接口,在创新的生物材料、药物和医疗技术等方面取得突破性发现、获取全新的认知,对指导和促进地面农业、医药、环境生物技术研究和发展发挥积极作用。

  生物技术实验柜能够为生物样品生长提供稳定的营养供给条件,对培养环境的温度、湿度、液体及气体组分等实施动态控制。具有荧光及激光共聚焦的显微观察以及分光光度检测能力,能够对生物样品进行精细观察、原位检测等,对实验过程实施动态监测。

  生命生态实验柜

  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,揭示微重力对生物个体生长、发育与衰老的影响,探索空间辐射生物学和生命起源机理,研究受控生命生态支持系统的基础问题,发展小型模式生物个体为对象的复杂空间培养实验和技术。

  生命生态实验柜能够为植物、水生生物、小型模式动物和小型哺乳动物等多类别生物样品提供相应的培养环境与生命保障,对培养环境的温度、湿度、液体及气体组分等实施动态控制,具备实验过程实时动态观察能力。

  科学手套箱与低温储存柜

  科学手套箱的应用范围包括空间基础生物学研究、空间生命科学的前沿和交叉研究、空间生物技术和应用研究、空间辐射生物学研究及空间生态生命支持系统基础性研究等。

  科学手套箱能够为空间科学实验提供密闭洁净的操作空间,提供温度、湿度、光照、风速可控的环境系统。它特别配置了灵巧机械臂系统和能够进行显微细胞操作的微操作系统,可协助航天员在轨实现精细操作或重复操作科学实验(如基因注射、细胞核提取、染色体切割、灵巧作业等);同时配置了多类可扩展的标准接口,为将来在轨科学实验的需求更新,提供强大支撑。

  低温储存柜设计了3种典型低温存储温区(-80℃、-20℃、+4℃),容积分别为25升、15升和15升。满足样品不同低温存储要求;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。各低温区内的样品应可分隔放置,具有样品限位措施。

  低温存储环境是开展空间生物科学实验的必要条件。可为中国空间站提供长期持久的低温生物样品保存功能。

  变重力科学实验柜

  变重力科学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。

  变重力科学实验柜具有2个离心机,可为科学实验提供高精度模拟重力环境,支持开展不同重力水平下的以流体物理为主的科学研究。离心机具有自动平衡调节能力,可提供实验期间的模拟重力水平参数。

  地面科学家团队开展的项目研究和地基实验等工作,验证了在轨科学实验方案合理性,保障了在轨科学实验的顺利开展,从而能够充分发挥空间站效益,及早产出科学成果。

  作为中国空间站组合体迎来的首个科学实验舱,问天搭载了生命生态实验柜、生物技术实验柜等科学实验柜,将利用空间环境,开展更多、更复杂、更精密的科学实验。

  生物技术实验柜

  生物技术实验柜支持的研究主题有: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研究;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,并给蛋白与核酸共起源、空间生物力学等提供接口,在创新的生物材料、药物和医疗技术等方面取得突破性发现、获取全新的认知,对指导和促进地面农业、医药、环境生物技术研究和发展发挥积极作用。

  生物技术实验柜能够为生物样品生长提供稳定的营养供给条件,对培养环境的温度、湿度、液体及气体组分等实施动态控制。具有荧光及激光共聚焦的显微观察以及分光光度检测能力,能够对生物样品进行精细观察、原位检测等,对实验过程实施动态监测。

  生命生态实验柜

  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,揭示微重力对生物个体生长、发育与衰老的影响,探索空间辐射生物学和生命起源机理,研究受控生命生态支持系统的基础问题,发展小型模式生物个体为对象的复杂空间培养实验和技术。

  生命生态实验柜能够为植物、水生生物、小型模式动物和小型哺乳动物等多类别生物样品提供相应的培养环境与生命保障,对培养环境的温度、湿度、液体及气体组分等实施动态控制,具备实验过程实时动态观察能力。

  科学手套箱与低温储存柜

  科学手套箱的应用范围包括空间基础生物学研究、空间生命科学的前沿和交叉研究、空间生物技术和应用研究、空间辐射生物学研究及空间生态生命支持系统基础性研究等。

  科学手套箱能够为空间科学实验提供密闭洁净的操作空间,提供温度、湿度、光照、风速可控的环境系统。它特别配置了灵巧机械臂系统和能够进行显微细胞操作的微操作系统,可协助航天员在轨实现精细操作或重复操作科学实验(如基因注射、细胞核提取、染色体切割、灵巧作业等);同时配置了多类可扩展的标准接口,为将来在轨科学实验的需求更新,提供强大支撑。

  低温储存柜设计了3种典型低温存储温区(-80℃、-20℃、+4℃),容积分别为25升、15升和15升。满足样品不同低温存储要求;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。各低温区内的样品应可分隔放置,具有样品限位措施。

  低温存储环境是开展空间生物科学实验的必要条件。可为中国空间站提供长期持久的低温生物样品保存功能。

  变重力科学实验柜

  变重力科学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。

  变重力科学实验柜具有2个离心机,可为科学实验提供高精度模拟重力环境,支持开展不同重力水平下的以流体物理为主的科学研究。离心机具有自动平衡调节能力,可提供实验期间的模拟重力水平参数。

  地面科学家团队开展的项目研究和地基实验等工作,验证了在轨科学实验方案合理性,保障了在轨科学实验的顺利开展,从而能够充分发挥空间站效益,及早产出科学成果。


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