中国神舟二十三号将携9项科学实验上行,钙钛矿电池与水稻二代培养同步验证
2026-05-23 10:30
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维度网讯 5月23日,中国科学院空间应用工程与技术中心披露,神舟二十三号载人飞船将携带9项科学实验上行中国空间站。此次上行样品及装置总重量约54公斤,材料包括肝脏细胞、水稻和拟南芥种子、纳米酶、放线菌、钙钛矿电池等。

这批实验对应中国空间站从载人驻留平台向国家太空实验室持续运行的任务需求。神舟飞船主要承担航天员天地往返任务,但也会结合飞行任务搭载部分实验样品和装置进入空间站。此次9项实验覆盖空间生命科学、空间材料与空间能源技术等方向,既有面向航天员长期驻留健康保障的细胞与生物样品实验,也有面向低轨卫星、深空探测和月球基地能源系统的钙钛矿太阳能电池验证。样品总量不大,但实验类型跨度较宽,说明空间站应用任务正在围绕长期驻留、空间作物培养、生命适应机制、空间辐射影响和新型能源器件可靠性展开连续布局。

钙钛矿太阳能电池是此次任务中的重点实验对象。神舟二十三号将携带单结钙钛矿和钙钛矿基叠层两类太阳能电池材料与器件,在中国空间站首次开展钙钛矿电池动态服役实验,获取电池在真实空间极端环境下的转换效率衰减数据。

钙钛矿电池属于第三代光伏电池,能够直接吸收光能并转化为电能,区别于常见的储能类电池。它具有功质比较高、轻、薄、柔、加工成本相对较低等特点,因此被视为新一代空间光伏技术的重要候选路线。空间环境会对光伏器件提出更严苛要求,紫外辐射、高能粒子辐照、原子氧腐蚀和剧烈温度交变,都可能改变材料结构、界面稳定性和器件效率。此次空间实验将围绕钙钛矿材料和器件的性能演化与失效机制开展验证,相关数据可为未来低轨卫星、深空探测器和月球基地能源系统配置提供技术储备。

水稻实验将进入“二次播种”阶段。此次“空间水稻多代遗传稳定性与环境适应性调控的分子机理研究”将利用未经过空间飞行实验的水稻种子在轨获得子代,再由航天员将收获的种子继续播种培养,首次在轨实现连续两代水稻培养,用于解析长期空间微重力对水稻遗传稳定性的作用。生命科学实验还包括肝细胞脂质代谢研究、纳米酶对生物大分子合成和保护机理研究、空间环境对放线菌表型和遗传影响研究,以及空间辐射和微重力引起水稻、拟南芥DNA甲基化调控机制研究。纳米酶、放线菌和植物种子样品还将安装到舱外辐射生物学暴露装置,开展约5个月在轨暴露实验。

这些实验进入空间站后,将依次经历样品安装、在轨培养、舱外暴露、数据采集、样品保存和后续返回分析等环节。任务成果不能提前写成已经完成,后续节点包括钙钛矿电池在轨服役数据获取、水稻二代培养结果、肝细胞及生物样品检测数据,以及相关样品返回地面后的多组学、材料性能和失效机制分析。中国空间站应用任务也将继续围绕长期太空驻留、空间农业、空间能源和生物安全等方向积累实验数据。

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