科学手套箱、三温制冷冰箱、变重力实验柜，问天舱带着这些新奇装备奔赴太空本文转自：文汇网今天发射升

本文转自：文汇网
今天发射升空的问天实验舱装载了8个实验机柜，除了生命生态、生物技术两个科学实验柜外，还有科学手套箱和低温存储装置、变重力科学实验柜等。此外，科学家还为中国空间站设计了通用科学实验柜，为今后需要上天开展的实验预留空间。

文章图片

文章图片

高1.8米、宽1.1米，深0.9米，这些实验柜基本构型一样、对外接口统一，内里却各怀神通。在科学家的精心设计与远程控制，以及航天员的精准操作下，未来将不断有空间生命科学研究成果涌现，为人类探索宇宙与生命奥秘立下不朽功勋。
科学手套箱显微操作精确到5微米
地面实验室中，超净工作台是最常见的设备之一。为科学实验提供密闭洁净的操作空间，无论在地球上还是太空中，都是“刚需” 。为满足空间科学实验的这一需求，中国科学院沈阳自动化研究所研发出了我国空间站最开放、最大包容度、支持多学科深度融合实验的功用支撑平台——科学手套箱。

文章图片

文章图片

轻巧、宽敞、结实，科学手套箱是目前拥有最强大环境控制能力、最高操作精度，以及自洁净能力的科学实验载荷。它不仅光照可编程控制、风速可调节，其温度控制更可精确到0.5℃ ，湿度精度达4% ，显微操作精度不超过5微米。
“我们不仅为科学手套箱配置了灵巧机械臂系统，还配备了能够进行显微细胞操作的微操作系统。”沈阳自动化所副研究员刘晓源介绍，这套设备可协助航天员在轨实现精细操作或重复操作的科学实验，如基因注射、细胞核提取、染色体切割等。操作完成后，机械臂还会自动把手套箱打扫干净。
考虑到实验舱将在轨运行十年，为了适应将来在轨科学实验不断升级的需求，科学手套箱还配置了多类可扩展的标准接口，为日后更新提供强大支撑。
低温存储装置一箱三温更加高效节能
-80℃、-20℃、4℃的冰箱，是生命科学实验室不可或缺的存储装置。在空间有限的空间站，怎能放下这么多冰箱呢？为解决这一难题，中国电子科技集团公司第十六研究所等研发了我国首台三温区、达到-80℃的斯特林制冷航天冰箱。
“一台冰箱同时提供三个温度的制冷，与国际空间站的低温存储设备一致，但我们的冰箱更加紧凑、效率更高。”中国电科16所该项目负责人王波介绍，经过四年研制，这台冰箱在国际上创新采用了斯特林制冷机与热电制冷片集成制冷，每瓦制冷量的功耗不到国际同类设备的一半。

文章图片

文章图片

此外，三个不同温度的独立存储区还具备断电保温功能，以及航天员参与实验管理、样品更换和回收功能，可为我国空间站提供长期持久的低温生物样品保存。
【科学手套箱、三温制冷冰箱、变重力实验柜，问天舱带着这些新奇装备奔赴太空】由于低温存储装置与科学手套箱是叠放在一起的，为了使两台设备运行时相互不干扰，科研人员进行了大量测试与优化，解决了震动、噪声、释气等一系列问题，使它们能够“珠联璧合” ，确保我国空间生命科学实验的顺利开展。
变重力实验柜在轨模拟地月火星重力