新華社北京3月16日電（記者喻菲、劉藝煒）在空間站養(yǎng)魚、種菜，打造太空中最精準的時鐘，研制獨特的新型材料，尋找新的物理規(guī)律，探索人類如何在太空長期生存……隨著中國空間站在今年建成，一大批前沿科學實驗將陸續(xù)在“天宮”開展。
中國空間站科學研究項目的主要規(guī)劃和組織單位——中科院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心近日介紹，中國空間站的“問天”和“夢天”實驗艙計劃于2022年升空，目前實驗艙內(nèi)的科學實驗設(shè)施研制進展順利，將按期發(fā)射入軌，支持開展大規(guī)模、多學科科學研究。
中國載人航天工程空間應(yīng)用系統(tǒng)總指揮、中科院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心主任、國際宇航科學院院士高銘介紹，中國空間站在空間生命科學與人體研究、微重力物理科學、空間天文與地球科學、空間新技術(shù)與應(yīng)用等4個重要領(lǐng)域進行了長期、系統(tǒng)的規(guī)劃，研制了一大批科學研究設(shè)施，支持在軌開展1000余項研究項目。
高銘說，空間生命科學與人體研究要深入探究空間環(huán)境各因素對生命體細胞、組織、器官等各層次的影響與作用機理，認知生命體太空生長發(fā)育與繁衍規(guī)律及人類太空長期生存面臨的健康保障問題，并利用空間特殊環(huán)境發(fā)展創(chuàng)新的藥物和醫(yī)療技術(shù)。
微重力物理科學主要研究物質(zhì)運動的本質(zhì)規(guī)律，建立空間高精度時間頻率系統(tǒng)，進行廣義相對論高精度檢驗等研究；開展極端條件下超冷原子物理、低溫量子相變等前沿實驗；開展基礎(chǔ)燃燒特性與機理、新材料空間制備等研究及應(yīng)用。
在空間天文與地球科學領(lǐng)域，將利用巡天光學望遠鏡、高能宇宙輻射探測器等設(shè)施，開展長期深入的天文觀測，研究暗物質(zhì)與暗能量、宇宙線起源、宇宙形成與早期演化等重大問題；發(fā)展對地觀測新技術(shù)，著眼全球氣候變化對人類社會可持續(xù)發(fā)展的影響。
高銘說，空間新技術(shù)與應(yīng)用領(lǐng)域要發(fā)展在軌制造、空間機器人與自主系統(tǒng)、空間信息及精密測量等空間新技術(shù)，提升人類探索、開發(fā)與利用太空的能力。
中科院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心應(yīng)用發(fā)展中心主任張偉說，去年發(fā)射的“天和”核心艙中安裝了無容器材料科學實驗柜和高微重力實驗柜，目前已開展了測試試驗。今年將升空的“問天”“夢天”實驗艙中的實驗柜以及艙外的暴露實驗平臺，能夠支持空間生命、流體、空間材料、基礎(chǔ)物理、燃燒等方向的科學實驗研究。
“在‘問天’實驗艙中將開展植物、動物、微生物細胞等十多項生命科學實驗，包括一個由小魚、微生物、水藻組成的小密閉生態(tài)系統(tǒng)。”張偉說。
據(jù)張偉介紹，科學家計劃在“夢天”實驗艙中建立世界上第一套由氫鐘、銣鐘、光鐘組成的空間冷原子鐘組，如果成功，將成為太空中最精準的時間頻率系統(tǒng)，數(shù)億年誤差小于1秒。
他介紹，此前中國科學家曾在2016年發(fā)射的天宮二號空間實驗室上實現(xiàn)了3000萬年誤差小于1秒的世界首臺空間冷原子鐘。目前中國科學家在地面冷原子鐘實驗的精確度已經(jīng)遠超天宮二號的冷原子鐘。
科學家介紹，發(fā)展空間高精度冷原子鐘技術(shù)有助于實現(xiàn)更高精度的衛(wèi)星定位導(dǎo)航，并可用于暗物質(zhì)、引力波探測等基礎(chǔ)物理研究。
張偉說，中國還在北京懷柔科學城建設(shè)地面實驗基地，提供與空間站環(huán)境類似的實驗條件，為空間站項目開展地面驗證，支持開展天地比對實驗。
中國還積極開展空間站國際合作。據(jù)介紹，目前中國與歐空局有10個空間站合作項目正在進行。另外，中國與聯(lián)合國外空司合作，向全世界科學家征集科研項目，已遴選出第一批共9個國際合作項目，未來中國會每兩到三年向國際征集新項目建議。
