什么是国家太空实验室？今年，它将开展哪些实验？一文了解

中国载人航天工程办公室近日宣布，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。

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。而科学实验柜的研制团队是一支85后和90后组成的年轻团队。

两个科学实验柜在“天和核心舱”首次亮相

2021年4月29日中午，海南文昌发射中心，中国空间站首舱“天和核心舱”进入发射前最后半小时的准备。随着时间临近，张璐和他的团队紧张感倍增，“天和核心舱”里躺着两个凝结着团队十年心血的科学实验柜。

“这个时候其实还是很舍不得，就觉得自己做了10年的东西要走了。我们整个实验柜团队形成了一个惯例，就是实验柜走之前我们绝对不说‘再见’，都说‘永别’，只要送走了不回来，就证明我们的工作没问题。”张璐说。

张璐，1985年出生。现任中科院空间应用中心集成技术中心副主任，研究员。

“天和核心舱”最终顺利进入预定轨道，两个实验柜也显示一切正常，但张璐还没到松气的时候。

2021年10月16日，神舟十三号载人飞船顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入中国空间站。今年3月，在“天宫课堂”第二课里，航天员叶光富和王亚平展示了“高微重力科学实验柜”和“无容器材料实验柜”，这两个实验柜正是出自张璐团队之手。

△高微重力科学实验柜（上）、无容器材料实验柜（下）（受访者供图）

3名航天员在“天和核心舱”与地面科学家配合，通过两个科学实验柜展开科学实验，获取一些实验成果之后，张璐的心才基本落下来。

团队要完成13个科学实验柜

上千次实验才有一个定型设计

中学起就被物理世界吸引的张璐，从中国科学技术大学少年班到中国科学院物理研究所硕博连读，再到中国航天科技集团五院和中科院空间应用工程与技术中心工作，一切都顺理成章。

基于扎实的物理和工程背景，2014年，张璐被推荐加入了做科学实验柜的团队。在这里，他感受到与学生时代“学霸”之间竞争不一样的压力。张璐说，对于航天来讲，它必须是万无一失，规定的工程点就是这个点，没有人等你。“工作的时间性和计划性要求非常高，只能把一天掰成两天甚至三天用。”

科学实验柜相当于把实验室搬进太空，方寸之大却要满足包括生命科学、材料科学、基础物理等学科领域的数百项科学研究与应用项目的研究需求。一个科学实验柜高1.7米、宽1.1米、深0.9米，研制技术涵盖了结构、气液制冷、供配电、高速通讯、航天工效学等多个学科，复杂程度不亚于一颗卫星。它要用最小的重量搭载最多的科学载荷，同时还得满足后续十年的科学实验需求，而张璐的团队要完成13个科学实验柜。

△张璐检查科学实验柜状态（受访者供图）

张璐要带领团队克服材料、结构等重重难关。“材料经过多轮的选择，试用了常用的铝合金、镁铝合金、碳纤维、铝基碳化硅……选了材料之后，材料和材料之间的连接关系，力是怎么传导的，传过来之后能够适应于一个柜子，能不能适应于13个柜子？”

他们进行了上百次、上千次实验，才最终有一个定型的设计。目前，张璐可以非常自豪地说：“我们整个实验柜的载荷和结构的承载比，比国际空间站上同等的设备高上两倍。比如一个500公斤的柜子，我们的支撑结构只要100公斤，可以带上去400公斤的科学设备，像国际空间站可能只能带200公斤的设备。”

国家太空实验室建设，年轻人是主力

它将开展微生物细胞等多项实验

科学实验柜的研制团队——中科院空间应用中心集成技术中心汇聚了一群85后和90后。几年的打磨中，张璐很快成长为团队负责人之一。

层层难关要过，重重压力要扛。支撑张璐和团队走过来并取得突破性成就的唯有信念。“大家心中有这个信念：要把这个事儿办好，中国航天几十年了，有多少人这一辈子能赶上建设空间站？这个工作非常有意义。”

△中科院空间应用中心集成技术中心——2022年中国青年五四奖章获奖团队（第二排右一为张璐 受访者供图）

今年，“问天”“梦天”实验舱将陆续发射，国家太空实验室即将建成。其中，

“问天”实验舱中将开展植物、动物、微生物细胞等多项生命科学实验，还会建造一个由鱼、微生物、藻类组成的小型密闭生态系统。

“梦天”实验舱中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。承载着这些实验的剩余十几个科学实验柜将陆续进入太空，张璐后面的工作依然一刻不能停。

“我们会有一些新的实验项目要和科学家对接，还要参与到一些实验项目的研制。实验柜在轨10年可能会坏掉，有些东西可能会有故障，我们要把这些备品、备件提前准备起来。还要想办法把更先进的技术带到天上去，把原来的柜子换掉，做一些新的科学载荷和新的科学设施研制。”

▌本文转自：中央广电总台中国之声（ID：zgzs001）

记者丨朱敏

来源：中央广电总台中国之声