星空万象

在人类空间活动中，科学探索和研究不断拓展领域，接续取得重大成就，与天文学、地球科学、物理学、生命科学等当代基础科学的关联越发紧密，得到各空间科学大国的高度重视，并在空间计划中给予长期稳定的支持，形成了较完整的基于空间任务的基础科学研究领域——空间科学，并与空间技术和空间应用组成了当今空间科技领域的三大支柱。关于空间科技领域内相关专业词汇的释义，你了解多少？

空间科学和空间科学实验

空间科学是以空间飞行器为主要工作平台，研究发生在地球、日地空间、太阳系乃至整个宇宙的物理、化学及生命等自然现象及其规律的科学。空间科学发展至今，已成为涵盖太阳物理学、空间物理学、空间天文学、月球与行星科学、空间地球科学、空间生命科学、微重力科学等分支领域的综合性科学。空间科学涉及太阳系乃至宇宙的起源演化、物质结构、生命起源、人类生存环境等基本和重大基础前沿科学问题，也包括在空间特殊或极端条件下关于物质运动和生命活动规律的基础科学与应用研究，是人类认识自然并获取新知识的重要源泉之一。

空间科学实验是利用空间条件开展的，具有实验对象（实验样品）和实验体系的科学研究活动。例如在空间生命科学领域，我国目前正在实施国内首次在轨水生生态研究项目，以斑马鱼和金鱼藻为研究对象，在轨建立稳定运行的空间自循环水生生态系统，实现我国在太空培养脊椎动物的突破，为未来人类长期空间探索和生命支持系统的开发积累宝贵经验。

“斑马鱼-水草-微生物”小型受控生命生态系统构建（地面模拟实验）。

空间技术和航天技术试验

空间技术即航天技术，是探索、开发和利用空间的综合性工程技术体系，包括航天运载器（运载火箭、航天飞机等）、空间飞行器（人造卫星、深空探测器、载人飞船、空间站等），以及航天发射场、测控通信系统等设施。几十年来，空间技术的发展日新月异，创造了人类历史上一个又一个激动人心的工程技术奇迹，是空间科学与应用的基础和保障。

航天技术试验是围绕空间飞行器关键技术，利用在轨资源，为验证航天新技术的可行性和有效性开展的研究活动。我国空间站工程航天技术试验领域作为空间站应用任务的一个重要领域，面向中国宇航发展战略需求和航天技术前沿，为未来我国航天技术发展和空间应用提供有力的技术支撑。例如在航天器能源与推进技术领域，我国已首次实现斯特林热电转换技术在轨试验，该项技术可将热能高效转化为电能，能够减少对传统太阳能的依赖，在未来载人月球及深空探测等空间任务中，具有广阔的应用前景。

空间高效自由活塞斯特林热电转换装置

空间应用

空间应用指服务于经济社会发展的空间与地面设施及相关活动，包括各种应用卫星（及开展应用的有效载荷）和相应地面应用系统。应用卫星有通信卫星、广播卫星、中继卫星、导航卫星，以及多种对地观测卫星，如气象卫星、海洋卫星、资源卫星等。当今空间应用越来越深入地渗透到经济、社会、公众生活各个方面，成为社会发展不可或缺的基础设施。空间应用也包括未来可能实现的直接开发利用空间能源和物质资源等活动。

空间应用有效载荷

空间应用有效载荷是装载于航天器上，用于执行特定科学实验、科学探测与应用研究任务的仪器及其设备系统。根据布局位置分为舱内载荷和舱外载荷。舱内载荷主要是指安装在空间站舱内的科学实验柜和设备。舱内载荷通过标准化的实验柜体和专业科学实验系统结合，为相关学科的实验项目提供专门的研究条件，支持科学研究项目的滚动实施，并通过更换实验样品或实验单元来适应不同的研究需求。

中国空间站组合体展示舱的问天实验舱

舱外载荷则是指安装在空间站外部的科学实验装置和设备，它们利用空间站的舱外环境进行各种科学实验和技术试验。舱外载荷的研究领域包括空间天文、空间物理与空间环境、地球科学及应用等。这些载荷通过舱外暴露实验平台、大型载荷挂点以及扩展实验平台挂点进行安装和运行。舱外载荷需要具备一定的机械、供电、信息和热控接口支持，并且能够适应空间环境的严苛条件。例如梦天实验舱的舱外载荷包括用于空间辐射生物学研究的暴露实验装置和支持微小卫星释放的机构。

航天员乘组将舱外载荷安装至载荷转移机构。

科学实验柜

科学实验柜是在载人航天器平台资源约束下，有统一机、电、热等接口的，适用于支持一定学科范围开展不同实验任务的技术设施。中国空间站舱内可以部署25台科学实验柜，每台实验柜都是一个小型的太空实验室。其中，天和核心舱已部署了3个科学实验柜，包括人系统研究机柜、无容器材料实验柜、医学样本分析与高微重力实验柜；问天实验舱主要面向空间生命科学研究，配置了生命生态、生物技术和变重力科学等实验柜；梦天实验舱主要面向微重力科学研究，配置了流体物理、材料科学、燃烧科学、基础物理以及航天技术试验等多学科方向的实验柜。这些实验柜的部署和运行为空间科学研究提供了强大的支持保障。

中国空间站梦天实验舱搭载的科学实验柜

实验模块

实验模块是具备完整独立功能，可组合后在实验柜科学实验系统内完成一项科学实验的设备。空间站科学实验柜的实验模块是指在空间站内部用于进行科学实验的独立、可替换的单元。这些模块通常被设计为可以插入到科学实验柜的标准载荷单元中，以便于进行特定的实验或研究任务，例如亚磁果蝇培养模块用于昆虫实验和以昆虫为对象的亚磁生物学等实验，小型哺乳动物培养模块用于小型啮齿类动物（如小鼠）的饲养和实验。

航天员将实验模块放入生命生态科学实验柜内。

暴露实验装置

暴露实验装置是指在航天器外部进行科学实验的设备，它将实验材料直接暴露在太空环境中，以研究太空特有的环境因素（如真空、微重力、宇宙辐射、极端温度变化等）对材料性能的影响，有助于科学家了解和预测材料在实际太空应用中的耐久性和可靠性。今年3月中旬，中国空间站首批舱外暴露实验装置及样品组合体由空间站机械臂成功转移至空间站内，装置共安装首批400余个材料样品，分为非金属及金属两类，相关材料舱外暴露实验研究将推动大型空间展开机构材料、空间润滑材料、月球基地建设材料、中子屏蔽材料等先进材料的空间应用。目前，中国空间站正在开展新一轮舱外暴露实验。

神舟十八号乘组配合地面开展新一轮舱外暴露实验。

进入太空开展科学研究，直面或深入广袤无垠的宇宙，突破性地拓展了人类的视野和活动疆域，开创了地面无法进行或受限的全新实验方法，成为全新的当代科学研究的主要途径之一。中国空间站作为国家太空实验室，在轨部署了国际一流的科学研究与技术试验设施，具备大规模开展空间科学研究的能力。在空间站应用与发展阶段，大量空间科学实（试）验正在天地密切协同下有序开展，目前已在轨实施了130多项科学研究与应用项目。神舟十八号乘组正在轨开展各项空间科学实（试）验，将利用舱内科学实验机柜和舱外载荷，在微重力基础物理、空间材料科学、空间生命科学、航天医学、航天技术等领域开展90余项实（试）验。让我们期待未来涌现出更多新的科学成果。

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