离地球越远手套箱越重要，院士谈空间上能能做哪些实验VII

我国空间科学的发展和展望

高微重力科学实验柜利用两级悬浮技术实现电磁悬浮。通过电磁作用和位置调整，实验装置能够与外部隔离，实现震动隔离和短时间漂浮。整个实验装置可以被拉到舱外，通过微推开展无拖曳实验过程。同时，实验装置的位置和姿态也可以调整。目前测试结果显示，实验装置已经达到了10-7重力加速度的重力水平。内部装置可以容纳不同的实验装置，用于开展相对论效应验证、引力物理等高精度基础物理研究及精密测量等不同实验。

变重力科学实验柜可以提供在轨变重力实验环境，开展重力相关科学实验。目前已有实验证明它在空间利用转子模拟重力效果非常有效。通过旋转产生的离心加速在天上没有重力的情况下更为实际。

左：高微重力科学实验柜 右：变重力科学实验柜

在线维修装调操作实验柜具有多功能性。可用于维修操作；同时能提供洁净环境，可用于流体科学和颗粒物质等重要实验研究，并避免与其他设备干扰。

在线维修装调操作实验柜

此外，在空间站舱外还有专门的暴露实验装置，可直接接受宇宙辐射并在空间暴露环境下开展不同实验。通过机械臂将样品送至实验装置进行实验，完成后再通过机械臂将其送回空间站的气闸舱。在气闸舱内充实气体后，再返回舱内进行分解、获取样品或进一步研究。

空间应用材料舱外暴露实验装置

介绍完这些安装在空间站上的实验柜之后，接下来我要介绍一个重量级的空间站旗舰级科学设施——巡天空间望远镜。

中国空间站巡天望远镜效果图

空间站巡天望远镜是一个两米口径的主镜，利用离轴三反光学系统进行观测。它具有非常高的分辨率，动态分辨率可达到0.15个角秒，覆盖波段从紫外到近红外，它对紫外波段的覆盖在国际上都是很独特的。此外，它的视场较大，光学视场可达1.5度，巡天面的总视场约为1.1个平方度，这在国际上是大的之一。它还具有快摆进稳向三级控制的能力，是国际上第四代光学巡天的重要装备之一。目前，它正处于测试集成的初样阶段，并有望达到指标并满足各种科学研究的需求。

该望远镜的主要研究领域包括宇宙学、星系科学、活动星系核以及恒星科学（特别包括银河系和邻近宇宙的研究）、太阳系天体与系外行星的研究、天体位置的测量以及重大天文事件响应的研究等等。目前我国已经成立了4个科学中心，有超过500位天文学家参与其中，并且已经成立了空间巡天望远镜的科学工作委员会。这些天文学家将合作推动空间望远镜的应用，并在研制过程中提供指导和支持。

除了巡天模块外，该望远镜还包括多通道成像仪、积分视场光谱仪、成像星冕仪、太赫兹谱仪等装置。这些装置使得望远镜的功能更加复杂和完善。

高能宇宙辐射和暗物质探测器布局

 下面介绍高能宇宙辐射和暗物质探测设施。这项设施已经通过国际评估，并且经过了整个运营阶段的规划，下一步将立即推动实施。该设施预计探测灵敏度、能量范围比现有设备高一个量级，会显著提高粒子天体物理研究的能力。这将为宇宙线研究、暗物质探索以及高能伽马射线天文方面做出重大贡献。

我们来看一下科学卫星。科学卫星是开展基础科学研究中不可或缺的工具。目前，中国已经发射了一系列的科学卫星。中国科学院空间科学先导专项一期包括暗物质粒子探测卫星、量子科学实验卫星、硬X射线调制望远镜、实践十号科学实验卫星，二期则包括引力波暴高能电磁对应体全天监测器（GECAM），先进天基太阳天文台（ASO-S）爱因斯坦探针（EP）、太阳风-磁层相互作用全景成像卫星（SMILE）。此外，还有其他部门支持的科学卫星。比如清华大学的极光-天格微卫星、国家航天局“羲和号”太阳卫星、中法天文星暂现源观测台（SVOM）以及国家实验室的下一代量子科学卫星。

“墨子号”量子科学实验卫星在国际上完成千公里双向和洲际量子密钥纠缠分发、量子隐形传态实验

这些科学卫星的成功升空为我国在基础研究领域取得了一系列重大成果。例如“墨子号”量子科学实验卫星在国际上完成千公里双向和洲际量子密钥纠缠分发、量子隐形传态实验；“悟空号”暗物质粒子探测卫星显示电子能谱在大约1 TeV处的拐折，为暗物质的探索提供了重要线索；硬X射线调制望远镜卫星“慧眼”对双中子星并合引力波事件在0.20-5 MeV的辐射给出了限制等。

HXMT(慧眼)卫星的有效载荷，具有宽能区、高灵敏度、高能量分辨率、高时间分辨率和独特成像能力

正在研制的天文卫星-宇宙变源监视器 SVOM是由中国和法国共同合作的，其主要科学目标为发现和快速定位各种伽马暴，从伽马到近红外全面测量伽马暴的电磁辐射性质和探测、分析伽马暴及其余辉，研究宇宙演化和暗能量。中法双方研制流程不同并有所结合，法方对科学需求的不断挖掘、天地大系统的同步推进，深入的阶段评估有借鉴意义。

正在研制的天文卫星-爱因斯坦探针(EP) 已经全面完成初样研制进入正样研制阶段，正在集成测试，将于2023年底在西昌发射。而中高轨量子科学卫星已经立项，将携带着空间冷原子光钟冲击更高的精度。

我将用几分钟的时间讲一些结语。空间科学是一个充满无限可能的领域。它开辟了全新的研究途径，冲破地球大气，获得了无遮挡视野；极大地拓展了探索疆域，使人类探索宇宙的尺度得到了极大扩展。此外空间科学可以在地面无法模拟的微重力、有宇宙射线的特殊环境中进行物理学和生命科学研究。

空间科学研究具挑战性和重要的科学问题是重大基础前沿科学问题。通过观测和探测，我们可以深入了解基本物理规律、宇宙的起源、暗物质的性质、生命起源和本质、太阳系和地球变化趋势等根本性问题。同时，空间科学也需要重视应用技术研究，为产业变革提供重要支持。空间科学前沿与尖端技术的结合还将有望成为高技术发展的新引擎。这需要科学家们具备综合的素质和科学的知识，不断积累经验和技术能力。

用一句话归纳一下，空间科学处于探索科学规律的前沿，是科学发现的无尽源泉，采用独特途径，担当突破先锋，开辟了无限可能。希望我们大家一起进入太空，不断探索，谢谢大家！

薄膜太阳能电池制备系统 用于制备多组份、多层复合的致密的金属/非金属、金属氧化物/氮化物/ 氮氧化合物、非金属氧化物/氮化物/氮氧化合物等厚度均匀的薄膜材料，其中靶材可为金属/非金属的单组份或多组份材料（包含磁性靶材材料），也可为金属/非金属化合物的单组份或多组份材料。样品能够在该设备系统真空室内的薄膜沉积处原位退火处理。此外，采用磁控溅射镀膜后的样品可以进行硒化、硫化处理。可应用于材料学、物理学、化学、微电子、光电子、能源、催化、纳米技术等领域。