科研人员交流空间站科学实验柜的研制情况。图片由受访单位提供

这是2021年11月7日在北京航天飞行控制中心拍摄的神舟十三号航天员翟志刚出舱画面。新华社记者 郭中正 摄

这是2021年11月21日中国载人航天官方网站视频截图，神十三乘组进行在轨科学实（试）验。新华社发

这是2022年1月6日在北京航天飞行控制中心拍摄的空间站机械臂转位货运飞船试验。新华社记者 郭中正 摄

在空间站养鱼、种菜，打造太空中最精准的时钟，研制独特的新型材料，寻找新的物理规律，探索人类如何在太空长期生存……随着中国空间站在今年建成，一大批前沿科学实验将陆续在“天宫”开展。

中国空间站科学研究项目的主要规划和组织单位——中科院空间应用工程与技术中心近日介绍，中国空间站的“问天”和“梦天”实验舱计划于2022年升空，目前实验舱内的科学实验设施研制进展顺利，将按期发射入轨，支持开展大规模、多学科科学研究。

中国载人航天工程空间应用系统总指挥、中科院空间应用工程与技术中心主任、国际宇航科学院院士高铭介绍，中国空间站在空间生命科学与人体研究、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4个重要领域进行了长期、系统的规划，研制了一大批科学研究设施，支持在轨开展1000余项研究项目。

高铭说，空间生命科学与人体研究要深入探究空间环境各因素对生命体细胞、组织、器官等各层次的影响与作用机理，认知生命体太空生长发育与繁衍规律及人类太空长期生存面临的健康保障问题，并利用空间特殊环境发展创新的药物和医疗技术。

微重力物理科学主要研究物质运动的本质规律，建立空间高精度时间频率系统，进行广义相对论高精度检验等研究；开展极端条件下超冷原子物理、低温量子相变等前沿实验；开展基础燃烧特性与机理、新材料空间制备等研究及应用。

在空间天文与地球科学领域，将利用巡天光学望远镜、高能宇宙辐射探测器等设施，开展长期深入的天文观测，研究暗物质与暗能量、宇宙线起源、宇宙形成与早期演化等重大问题；发展对地观测新技术，着眼全球气候变化对人类社会可持续发展的影响。

高铭说，空间新技术与应用领域要发展在轨制造、空间机器人与自主系统、空间信息及精密测量等空间新技术，提升人类探索、开发与利用太空的能力。

中科院空间应用工程与技术中心应用发展中心主任张伟说，去年发射的“天和”核心舱中安装了无容器材料科学实验柜和高微重力实验柜，目前已开展了测试试验。今年将升空的“问天”“梦天”实验舱中的实验柜以及舱外的暴露实验平台，能够支持空间生命、流体、空间材料、基础物理、燃烧等方向的科学实验研究。

“在‘问天’实验舱中将开展植物、动物、微生物细胞等十多项生命科学实验，包括一个由小鱼、微生物、水藻组成的小密闭生态系统。”张伟说。

据张伟介绍，科学家计划在“梦天”实验舱中建立世界上第一套由氢钟、铷钟、光钟组成的空间冷原子钟组，如果成功，将成为太空中最精准的时间频率系统，数亿年误差小于1秒。

他介绍，此前中国科学家曾在2016年发射的天宫二号空间实验室上实现了3000万年误差小于1秒的世界首台空间冷原子钟。目前中国科学家在地面冷原子钟实验的精确度已经远超天宫二号的冷原子钟。

科学家介绍，发展空间高精度冷原子钟技术有助于实现更高精度的卫星定位导航，并可用于暗物质、引力波探测等基础物理研究。

张伟说，中国还在北京怀柔科学城建设地面实验基地，提供与空间站环境类似的实验条件，为空间站项目开展地面验证，支持开展天地比对实验。

中国还积极开展空间站国际合作。据介绍，目前中国与欧空局有10个空间站合作项目正在进行。另外，中国与联合国外空司合作，向全世界科学家征集科研项目，已遴选出第一批共9个国际合作项目，未来中国会每两到三年向国际征集新项目建议。