时间过得很快,中国空间站在2022年12月31日全面建成,至今已经差不多有2年时间了。在2024年12月30日,官方发布了《中国空间站科学研究与应用进展报告》(2024年),这也是中国空间站第一次公布这一类报告。这一份报告对中国空间站在这2年来科学研究与应用进展进行了系统性总结,在后续还会根据实施的进展情况按年度例行发布。

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根据报告公布的数据,自中国空间站在轨建造以来,我们一共发射了8艘神舟载人飞船和7艘天舟货运飞船前往中国空间站,一共有21名航天员进驻到中国空间站执行飞行任务,在轨期间航天员们还进行多次出舱活动,包括进行舱外修复以及空间碎片防护装置的安装等一系列复杂的任务。

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到目前为止,我们一共规划了四大研究领域、32个研究主题,涉及到空间生命与人体研究、微重力物理科学、空间天文与地球科学、空间新技术与应用等方面,截止至2024年12月1日,中国空间站已经在轨实施了多达181项科学与应用项目,上行了接近2吨的科学物资,也下行了接近100种实验样品,获取超过300TB的科学数据,在一些项目中,还实现了很多国内外的“首次”。

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例如国际上首个建立高通量在轨微生物防控试验平台、国际上首次实现了空间人胚胎干细胞分化为造血干/前体细胞、国际上首次获得空间发育的水稻和再生稻新的种质资源等,各个领域的研究人员也累计发表了超过500篇高水平SCI论文,获得150多项专利。

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有一部分成果已实现转移转化和推广应用,显著推动我国空间科学与应用快速发展。这就是我们空间站在这么短时间内所取得的科研成果,随着我们持续实施一系列的科学研究项目,未来还会取得更多成绩,让空间站发挥更大的效益。

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神舟十九号已飞2个月

神舟十九号是第八艘前往中国空间站的载人飞船,在2024年10月30日发射升空,在发射升空后采用自主快速交会对接模式,仅仅飞行了约6.5小时后就对接到中国空间站天和核心舱前向端口,和空间站组合体形成了三船三舱组合体。

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在这次飞行任务中,有2名新的航天员,他们分别是宋令东和王浩泽,他们俩都是90后,非常年轻。其中王浩泽是我国第三位女航天员,也是我国目前唯一的女航天飞行工程师,在之前她一直钻研新型火箭发动机,所以也有一些网友、媒体称她为“第一个坐上火箭的火箭设计师”。

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从发射升空至今,神舟十九号的3名航天员蔡旭哲、宋令东、王浩泽已经在轨飞行2个月时间了,目前他们的状态都良好,空间站内的各项科学实验、试验都在正常进行中。

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按照计划,神舟十九号飞船的在轨时间大约为6个月,现在整个任务进度已经差不多进行了三分之一了,预计在2025年4月底或者5月初,神舟十九号飞船就会返航了。也就是说,预计还有4个来月,神舟十九号飞船就回家。

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在过去这2个月时间内,神舟十九号的航天员们完成了一系列任务,包括开展了一系列的科学实验、试验,还进行了出舱活动。在2024年12月17日,航天员蔡旭哲、宋令东出舱,在舱外给中国空间站安装了空间碎片防护装置,还进行了舱外设备设施巡检及处置等任务。

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虽然在此之前很多航天员都进行过出舱活动,神舟十八号航天员们在轨期间也进行过类似的空间碎片防护装置的安装工作,但是神舟十九号航天员们还是创造了一个纪录,那就是出舱时间长达9个小时。这不仅再次刷新我国航天员出舱活动时长纪录,也刷新了由美国宇航员保持了20多年的世界最长太空行走纪录。

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在2001年3月12日,美国宇航员詹姆斯·沃斯和苏珊·赫尔姆斯进行了一次持续8小时56分钟的出舱活动,这个纪录保持了20多年时间,在此之前都没有人打破,现在这个纪录被神舟十九号的航天员们打破了。看到这一个情况后,美国有线电视新闻网(CNN)表示这是“中国雄心勃勃的太空计划的最新里程碑。”

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出舱活动时间长,一方面说明了我们的舱外航天服支持出舱的时间比较长,虽然理论上可以支持8个小时的出舱活动,但是还有额外的设计余量,也就是说,在实际使用过程中,出舱的时间可以超过设计时长。舱外航天服支持出舱时间越长,也说明了我们的舱外航天服的技术很先进。

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要知道,出舱活动时,航天员直接面对的是恶劣的宇宙环境,舱外航天服则是航天员的保护屏障。在活动过程中,宇宙辐射、空间小颗粒、极高的温差、真空状态都会影响到舱外航天服的使用使命,如果技术不过关的话,单次出舱的时间就不会很长,毕竟要确保出舱航天员的安全。

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另一方面,这也说明了神舟十九号出舱任务还是比较艰巨的,难度比较大。因为在出舱活动中,航天员需要给中国空间站的不同位置安装空间碎片防护装置,这些防护装置的安装方式、位置都不同,而且是在外太空失重的环境下进行的,难度之大可想而知。虽然难度很大,充满了挑战性,但是航天员们还是出色地完成了这一个艰巨的任务。

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氧气为何还没用完

现在神舟十九号航天员们已经在轨飞行2个月,整个任务周期长达6个月,6个月时间内,3名航天员需要消耗大约30万升氧气。我们的空间站、飞船都没有这么大的空间,没法装得下这么多氧气,那空间站内的氧气为什么一直用不完呢?

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可能有一些网友认为空间站内存着大量氧气供航天员使用,实际上我们空间站内的氧气并没有那么多,也不可能存这么多氧气在空间站内。毕竟在纯氧的情况下还是比较危险的。空间站内装不下30万升氧气,货运飞船也装不了这么多氧气上太空,不过我们空间站内的氧气并不会用完,空间站内的氧气本质上也是来自地球。

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因为电解水就能产生氧气,理论上来说,只要电解大约500升水,就能产生足够3名航天员使用半年所需的氧气了。和运输30万升氧气相比,运输500升水不仅更容易,也更加安全,成本也会更低。最重要的是,空间站内的水是循环使用的,航天员日常生活中产生的各种废水经过净化处理后,也可以用来电解水产生氧气的。