中國空間站步入全面運營第三載，科研碩果累累
隨著新年的鐘聲敲響，中國空間站已穩健步入其全面建成并運行的第三個年頭。在此期間，空間站實施了超過180項科學與應用項目，上行了近2噸的科學物資，并成功下行了近百種空間科學實驗樣品，這些努力共同催生了一系列原創性的科學成果。
當前，空間站內部正進行著多項前沿實驗，而地面的科研人員也正緊鑼密鼓地展開相關研究。讓我們一同走進這些實驗室，深入了解中國空間站科學研究的最新進展。
在中國科學院生物物理研究所的實驗室里，科研人員正對果蠅在空間站的最新監控視頻進行細致分析。果蠅，這種以水果為食的小型蠅類昆蟲，作為模式動物已被研究了上百年。去年11月15日，它們隨天舟八號貨運飛船進入太空，開始了新的科學之旅。
據中國科學院生物物理研究所研究員李巖介紹，在太空中的果蠅同樣能進行求偶、交配和繁育后代等行為。然而，它們的行為模式與地面有所不同。例如，地面上的果蠅會爬行和飛行，而在太空中，它們則會出現飄浮甚至翻跟頭的狀態?？蒲腥藛T正在借助視頻處理技術和人工智能對這些行為進行進一步分析。
自去年11月進入太空以來，果蠅已在空間站繁育了三代。在嚴格的溫濕度、光照周期和氣體循環條件下，科研人員通過連續視頻監控，獲得了超過4TB的果蠅在軌視頻數據。這些數據對于研究果蠅在空間環境中的生長發育以及睡眠、求偶、活動性等行為特征具有重要意義。
中國空間站還開展了各類科學實驗和試驗，其中不少實驗結果是科學家們首次發現。例如，在顆粒動力學實驗中，科研人員首次觀察到了反“巴西果”效應。他們將大小不同的顆粒裝在容器中，在中國空間站的變重力柜中探索不同重力條件下顆粒的振動行為。
據中國科學院物理研究所研究員厚美瑛介紹，在地面上，較大的顆粒在搖晃中會走到上層，較小的顆粒會向下走，這種現象被稱為“巴西果”效應。然而，在中國空間站的微重力環境下，科研人員首次觀察到了反“巴西果”效應，即大顆粒會向下走。這項研究不僅驗證了重力在顆粒介質行為中的關鍵作用，還為未來的太空探索提供了重要的理論支撐。
作為“國家太空實驗室”，中國空間站計劃在軌穩定運行十年以上，并將在今后10到15年的運營中陸續開展千余項研究項目。目前，我國已規劃了空間生命與人體研究、微重力物理科學、空間天文與地球科學、空間新技術與應用四大研究領域32個研究主題，并在軌實施了180余項科學與應用項目。
在空間生命科學方面，科研人員已圍繞植物、動物、微生物和細胞開展了大量實驗研究。例如，在國際上首次實現了從種子到種子的水稻全周期培養，并成功將返回的樣品在地面進行大田種植。還實現了斑馬魚和金魚藻的二維生態系統研究，為未來的脊椎動物研究奠定了堅實基礎。
在新材料研究方面，科研人員利用太空的無容器材料實驗條件，對難熔合金和多元金屬進行了研究，為開發未來的航空發動機葉片材料等重要合金材料奠定了基礎。同時，在空間天文研究領域，未來還將上行巡天空間望遠鏡和高能宇宙輻射探測設施等旗艦型重大設施，期望在宇宙起源與演化、生命起源的演化和系外行星的搜尋等前沿問題上取得重大突破。
