“上海智慧”再探苍穹

2022年是完成中国空间站建造任务的决战决胜之年，本次问天实验舱发射任务是空间站建造承上启下的关键之战。

问天实验舱主要面向空间生命科学研究，着力于推动生命生态、生物技术以及变重力科学等重大前沿科技的突破。

“上海智慧”也随着问天实验舱再探苍穹。

是荣誉更是责任

此次试验任务中，上海航天承担了空间站问天实验舱电源分系统、对接与转位机构分系统、测控与通信分系统部分单机、资源舱结构与总装、资源舱电缆网研制任务。

4月的上海正值疫情异常艰难之时。试验队闻令而动、执甲而行，比原计划提前二十多天开始集结，前后共历时一个多月，分七批完成了队伍大集结。由于疫情影响，试验队原计划70人的队伍只来了一半，“老员工、新队员”成了试验队的特点。面对时间紧、任务重、人手少的困难，试验队员一个顶俩，花更多的精力、做更充足的准备，时刻保持奋斗状态。

转位机构作为实现空间站T字构型的关键产品，19公斤重的关节驱动机构要以娇小的身材完成23吨实验舱在轨高精度平稳转位，技术新、难度大。

为了保证发射场工作万无一失，主任设计师沈晓鹏坐镇后方，上海-文昌联动，与首次参与发射场任务的刘永强、蒋彦超反复迭代优化发射场测试流程，模拟实际操作工况进行演练。

数十次的流程优化和细致演练，让团队胸有成竹。测试当天，转位机构的操作空间狭小，操作难度大，149厂总装操作沈辉从早上8时一直到晚上9时，数小时保持半蹲姿势连续操作，每步操作都准确到位。设计师刘永强紧盯测试过程和测试数据，完成了上百条口令，近千条数据判读工作，圆满完成了转位机构产品在发射场的各项操作和测试工作。

资源舱位于问天实验舱顶部，舱上操作项目众多，舱内布满管路、电缆和大型单机设备，舱外设备又极其重要，稍有不慎就会导致磕碰，不靠近又无法操作。细致入微的操作演练就是149厂90后总装小伙子们做好这些“高空手术”的独门秘籍。

为了确保在塔架50米高空顺利完成整流罩内火工品短路保护插头插拔操作，他们提前2个月就进行了演练。现场指挥金纯洁几次到塔架熟悉实际工况，编制了现场口令表，确保指令喊得顺、听得清、做得准；操作一岗伊绍圭模拟舱内狭小工况，蜷缩着通过一个仅有0.3米的“入口”，不断练习，确保万无一失；检验员沈乐天紧盯操作步骤，留下每个声像记录；辅岗王佳波和彭龙集中精力听指挥、纹丝不动保安全，确保人员和产品安全。

正是勤学各种“武术招式”和“瑜伽动作”，把每个操作细节了然于胸，确保了资源舱上百次操作没有任何质量问题，稳妥可靠。

今年中国空间站将完成在轨建造，标志着我国航天技术发展到一个新的高度，也是我国从航天大国迈向航天强国的重要标志。

上海航天试验队员都表示：“能参与其中，既是荣誉又是责任，我们全力以赴保障任务圆满完成。”

本报记者 叶薇 通讯员 周天导

航天员秒变“科学家”

中国科学院上海技术物理研究所研制的生命生态科学实验系统（柜）和生物技术科学实验系统（柜）是问天实验舱装备的多台科学实验柜“之二”，能够支持开展多种类植物、动物、微生物等在空间条件下的生长、发育、遗传、衰老等响应机理研究，以及密闭生态系统的实验研究等。

在地球养鱼，需要水和氧气，而当鱼儿们作为问天实验舱的乘客，它们该如何欢快游弋？在生命生态实验柜里，小型通用生物培养模块将成为四五位“鱼乘客”的庇护所。

结构工程师田清介绍，小型通用生物培养模块通过构建以鱼类、植物和微生物为研究对象的多元空间水生系统，来开展基础性的生物学研究。在这一系统里，鱼儿是消费者，植物是生产者，而藻类就是分解者。

“培养模块提供喂食和营养液供给的‘服务’，藻类光合作用产生的氧气供鱼儿呼吸，鱼儿呼出的二氧化碳供藻类进行光合作用，鱼儿进食产生的粪便则提供了藻类生长的养料。”这套系统是密闭的，在地上都很难实现，更别提天上了。科研人员煞费苦心，氧气不够咋办，准备紧急供氧系统；水浑了如何处理，水质置换系统能应急……鱼卵要带回地球又是另一项复杂功能。

在太空里，空间微生物可是看不见的威胁。生物技术科学实验系统副主任设计师刘方武介绍，国内外研究结果表明，微生物一方面会影响科学实验结果，甚至航天员的身体健康；另一方面，生物降解类微生物会腐蚀仪器设备，影响飞船硬件的稳定性。为了排除微生物对科学实验的潜在威胁，航天员就要经常为科学实验系统内表面和空气采样“做核酸”。“做核酸”的试剂耗材，“快递小哥”天舟三号已经带去了空间站。

在太空“做核酸”，更加自动化和灵敏！刘方武说，航天员将采样器采集的样品手动加入生命生态科学实验柜微生物检测模块中的微流控芯片内，启动样品自动预处理和核酸扩增流程，通过荧光强度即可判断某微生物是否“阳了”。

航天员并非日常就和瓶瓶罐罐打交道的生物学家，能应对这些复杂的实验系统吗？上海技物所空间生命科学仪器研制团队负责人、生物技术科学实验系统主任设计师张涛研究员给出了肯定的回答。

“实验柜包括多种工作模式：一种是实验系统有非常强的自动化实现能力，可以根据科学实验的需求自动化实现；一种是科学家可以通过地面指令上注来调整实验进程。”张涛解释，“需要航天员手动操作的，是一些简单的动作，例如样品盒安装、实验单元的取出等等，航天员都经过培训，也有详细手册可供参考。”

张涛说，空间生命科学仪器研制团队在实验柜的研发过程中，和领域内的科学家都保持着紧密联系，将他们的共性需求转化成仪器通用功能，将个性化需求在实验单元中实现。“为满足长期在轨实验需求，实验系统可通过部分组件更换和模块更换，以不断实现实验内容的更新和新技术、新科学目标的达成。” 本报记者 郜阳