一问到底丨我们为何要到太空上去做实验？

刚刚航天员们在太空中所做的一个个实验，真是让人大开眼界。我们为什么要到太空上去做实验？这些实验成果将运用到哪些领域？会不会给我们的生活带来改变呢？未来还将有哪些实验在我国的空间站开展？来继续一问到底。

相同实验地面做与太空做结果有何不同？

先来看看刚刚航天员们在空间站里所做的实验，如果在地面完成，会有什么不同的结果呢？

总台央视记者 李宁：我们现在就来到了中科院物理所，我们现在就从第一个开始，太空“冰雪”实验，这是一个什么实验呢？

中国科学院物理研究所博士研究生 白睿：它是一个过饱和的醋酸钠溶液，我们去制备它的时候是先要给它加热，然后让它溶入更多的醋酸钠的颗粒，然后再把它冷却下来之后，现在它处于这种亚稳态的状态，稍微给它一点扰动，它就会迅速结晶。

总台央视记者 李宁：其实液桥在我们日常生活中非常普遍的，比如说我现在把两个手指头放到水杯里，这就是一个简单的液桥。

中国科学院物理研究所博士研究生 翟燕妮：对，是一个很短的液桥。其实液桥实验的原理是（物体）表面张力，我们在地面和在太空上看到的现象是完全不同的。我们需要借助高压电源来给大家实现一下。我们现在给这两杯最普通的纯净水接上了两个电极，然后我们把高压电打开之后。这个是我们在地面通过高压电，然后实现了液桥的这样一个效果。

我们为何要到太空上去做实验？

相同的实验，在地面做和在太空做，那效果可是完全不同的。还有水油分离实验、抛物实验等等，既然这些实验都可以在地面完成，那为什么还要到太空上去再做一遍呢？

首先，太空环境可以提供长期的微重力实验条件，可以揭示重力掩盖下物质的特殊规律，比如由重力引起的浮力对流基本消失现象、沉淀和分层基本消失现象，这次在太空中所做的水油混合实验就是为了展示太空的微重力环境。

中国科学院物理研究所研究员 魏红祥：在微重力环境下，比方说我们如果有几种材料，它的掺杂更均匀，它不分层了，它之间结合得可能会更均匀更好，那么在这种情况下，它就会得出来一些结构更完美的材料。

另外，在微重力条件下，样品可以在悬浮的无容器条件下加工，这为更加准确的材料热物性测量提供了有利条件。

中国科学院物理研究所研究员 魏红祥：在地面上已经有一些（材料特性）我们心中比较有数了，那么拿到空间站之后再研究它一些比方说测量它一些性质，或者说是看看它在微重力无容器的环境下，会不会表现出来一些新奇的、我们在地面上看不见的这些性质和参数。未来随着我们空间站的长时间的使用，比方说我们直接在上面进行新材料的探索，去生长、组分更复杂的材料，这都是有可能的。

中国空间站还将进行哪些重要实验？

今天（23日）航天员们所做的只是一些科普级别的简单实验，而我们的中国空间站是一个为全球科学家提供的实验平台。未来还有哪些重要实验将在我们的空间站内开展呢？

总台央视记者 李宁：这张表格就是联合国/中国围绕中国空间站应用开展空间科学实验的第一批入选项目清单，总共是有17个国家的23个机构入选，入选的项目包括空间天文学、微重力流体物理与燃烧、应用新技术、地球科学等等前沿的科学技术研究。

由中国科学院高能物理所参与的项目“中国空间站上的伽马暴偏振探测仪”，就是入选空间站科学实验的首批项目之一，它主要用于研究引力波爆发时产生的伽马射线暴，可以帮助我们进一步了解宇宙。

中国科学院高能物理研究所研究员 张双南：我们合作团队的欧洲的那些科学家和我们一起向联合国外太空署提出了申请，经过科学家的评审之后，同意放到我们国家的空间站上面。

目前正在研制的过程当中，预计将于2024年或者2025年发射，安放到我们空间站的暴露平台上面，我们预期将会对于伽马射线暴作出很好理解。

中国空间站将于今年年底完成建造，到那时，空间站上可以支持开展更大规模的多学科空间科学研究、技术验证和空间应用，进一步发挥空间站“国家级太空实验室”的引领作用。

空间站实验成果将被运用到哪些领域？

越来越多的科学实验将在空间站开展，那么这些实验成果又有望被应用到哪些领域呢？

航天员在授课过程中为我们介绍了无容器材料实验柜，这个被称作“太上老君炼丹炉”的实验柜，对新型材料研究有着重要意义。

航天科技集团一院总体部火箭总体设计师 张博戎：通过微重力环境下对材料的研究，后续我们就能制造出来更加轻质或者说同等质量下强度更高的材料，把它应用于运载火箭的生产制造上。

张博戎介绍，有些火箭为了满足航天器目标轨道的需求，需要在太空中关机并滑行一段时间后二次点火，但在滑行期间推进剂在火箭内部的运动形态将和地面完全不同。液桥实验反映出的微重力环境下对流体力学的研究，也同样有助于提升火箭的可靠性和运载能力。

除了航天之外，空间站在流体力学、新材料等领域取得的实验成果，还可以推动汽车、高铁、飞机、船舶等的发展进步。

中国船舶七〇二所首席专家 赵峰：以船舶流体力学应用需求为例，揭示近船体的边界层流体机理，一直是制约船舶阻力大幅降低、减振降噪，改善船舶舒适性的卡脖子难题。在太空的微重力环境下开展研究，将有利于该问题的突破，像这样的应用需求还会有很多。

太空科技如何让我们“大饱口福”？

科研的最终目的就是要服务于人。也确实有非常非常多的太空科技已经运用到了我们的生活当中，比如说奥运会运动员身上的高科技比赛服、运动鞋，医院里的核磁共振、胎心监测仪，还有大家最熟悉的方便面里的脱水蔬菜包等等。说到吃，太空科技还给我们带来了哪些口福呢？

总台记者 范珊珊：南瓜是市场上较为常见的一种蔬菜了，但是大家见过这么多大小不一、形态各异，长得千奇百怪的南瓜吗？这些南瓜可都是经历了太空旅行的南瓜种子所种出来的南瓜。

海南航天育种中心工程师 姚彤：我们将种子通过返回式的航天器搭载上天，这个特殊环境是地面无法模拟的，多重的因素（影响）下，咱们的植物的种子都会发生各种千奇百怪的变化，它是在果实的颜色、大小、形状，还有产量和抗病性上都会有一些改变。

截至目前，我国共开展了30余次植物种子、菌种、试管苗的搭载升空，培育出近千个航天育种新品系、新品种。

总台记者 范珊珊：我身后就是太空作物的种植基地了，我前面这一些太空茄子、太空辣椒、太空番茄，都是刚刚从我身后的基地里摘下来的。不光光是我在这里能吃到的，其实这些科研成果早已经进入市场，走进了我们的生活。

（原标题《一问到底丨我们为何要到太空上去做实验？》。编辑李欣阳）