Der Reporter erfuhr vom Space Application Engineering and Technology Center der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, dass die bemannte Raumsonde Shenzhou 23 neun wissenschaftliche Experimente zur chinesischen Raumstation befördern wird. Das Gesamtgewicht der vorgelagerten Proben und Geräte beträgt etwa 54 Kilogramm und umfasst hauptsächlich Versuchsmaterialien wie Leberzellen, Reis- und Arabidopsis-Samen, Nanozyme, Actinomyceten und Perowskit-Batterien.
Es werden weltraumwissenschaftliche Forschungen zu Perowskit-Solarzellen durchgeführt
Diese Shenzhou 23-Mission konzentriert sich auf zwei Arten von Perowskit-Solarzellenmaterialien und -geräten zur Durchführung von Weltraumexperimenten.
Perowskit-Zellen sind eine neue Art von Photovoltaikzellen. Sie unterscheiden sich grundlegend von Trockenbatterien oder neuen Fahrzeugbatterien, mit denen wir in unserem täglichen Leben in Kontakt kommen. Das meiste, mit dem wir normalerweise in Kontakt kommen, sind Energiespeicherbatterien, die selbst keinen Strom erzeugen können. Perowskit-Zellen sind Photovoltaikzellen der dritten Generation, die Lichtenergie direkt absorbieren und in elektrische Energie umwandeln können, ohne dass ein vorgeladener Energiespeicher erforderlich ist. Darüber hinaus hat es viele Vorteile.
Auf Perowskit basierende laminierte Projekt-Aktivprobeneinheit
Es versteht sich, dass Perowskit-Batterien ein sehr hohes Leistungs-zu-Masse-Verhältnis aufweisen, leicht, dünn und flexibel sind und relativ niedrige Verarbeitungskosten verursachen. Daher handelt es sich um die vielversprechendste neue Energietechnologie unter der aktuellen Generation der Photovoltaiktechnologien für den industriellen Einsatz. Gerade wegen ihrer offensichtlichen Vorteile sind Perowskit-Batterien einer der wichtigen Kandidaten für die Energieversorgung von Chinas Raumstationen, Weltraumbasen usw. Ob Perowskit-Zellen ultravioletter Strahlung, Partikelstrahlung, Korrosion durch hochkonzentrierten atomaren Sauerstoff und stärkeren Temperaturschwankungen in der Weltraumumgebung standhalten können, muss durch weltraumwissenschaftliche Experimente überprüft werden. Die Raumsonde Shenzhou 23 trägt zwei Arten von Solarzellenmaterialien und -geräten: Single-Junction-Perowskit und Perowskit-basierte Stapel. Es wird das erste dynamische Serviceexperiment mit Perowskitzellen auf der chinesischen Raumstation durchführen, um Daten über die Abschwächung der Umwandlungseffizienz der Batterie in der extremen Umgebung des realen Weltraums zu erhalten.
Aktive Expositionsprobe des Single-Junction-Perowskit-Moduls (fliegender Teil)
Die Experimente mit Perowskit-Solarzellen, die dieses Mal durchgeführt werden sollen, werden dazu beitragen, die Leistungsentwicklung und Ausfallmechanismen von Perowskit-Materialien und -Geräten in extremen Umgebungen wie dem Weltraumspektrum, der Bestrahlung mit hochenergetischen Teilchen, atomarem Sauerstoff, wechselnden hohen und niedrigen Temperaturen usw. besser zu untersuchen, den Weg der hocheffizienten, leistungsstarken und kostengünstigen flexiblen Weltraum-Photovoltaiktechnologie zu durchbrechen und wichtige technische Reserven für zukünftige Satelliten mit niedriger Umlaufbahn, die Erforschung des Weltraums und die Mondbasisenergie bereitzustellen Systemkonfiguration.
Auf der chinesischen Raumstation soll Reis „neu ausgesät“ werden
Reissämlinge wachsen in der exemplarischen Vorgehensweise zur Versuchseinheit
In Zukunft werden Menschen für immer längere Zeiträume in der Weltraumumgebung leben und arbeiten. Wie eine „effiziente, qualitativ hochwertige und ertragreiche“ In-situ-Produktion von Weltraumpflanzen erreicht werden kann, ist eine zentrale wissenschaftliche Frage, die dringend gelöst werden muss. In den diesmal durchzuführenden Experimenten „Forschung zum molekularen Mechanismus der generationsübergreifenden genetischen Stabilität und Umweltanpassungsfähigkeitsregulierung von Weltraumreis“ im Bereich der Weltraumlebenswissenschaften werden Reissamen verwendet, die keinen Weltraumflugexperimenten unterzogen wurden, um Nachkommen im Orbit zu erhalten. Zum ersten Mal werden zwei aufeinanderfolgende Generationen Reis im Orbit angebaut. Die Auswirkungen der Mikrogravitation im Langzeitraum auf die genetische Stabilität von Reis werden analysiert, neue Gene mit wichtigem Anwendungswert werden entdeckt und neue Mittel bereitgestellt, um den Erwerb neuer Keimplasma-Ressourcen für Nutzpflanzen auszuweiten.
Bohrset für Experimentiereinheit für den Weltraum-Reisanbau
Es versteht sich, dass in der Vergangenheit die Reis-Weltraumexperimente meines Landes Samen vom Boden zur chinesischen Raumstation gebracht haben. Nachdem der Reis für eine Nutzpflanze gewachsen ist, werden seine Samen zurück auf den Boden gebracht, um die Forschung fortzusetzen. Bei der sogenannten „Sekundärsaat“ werden diesmal in den Weltraum gebrachte Reissamen verwendet. Nachdem der Reis gewachsen ist, werden die geernteten Samen von Astronauten erneut ausgesät und weiter kultiviert, um Samen der zweiten Generation zu erhalten. Dies ist ein neuer Höhepunkt dieser Runde von Reis-Weltraumexperimenten.
Inkubator für Leberzellkulturen
Zusätzlich zu den Perowskit-Batterie- und Reisexperimenten wird der Bereich Weltraumlebenswissenschaften in den wissenschaftlichen Experimenten der bemannten Raumsonde Shenzhou 23 auch das Experiment „Auswirkungen der weltraumbiologischen Phasentrennung auf den Lipidstoffwechsel“ durchführen, um den molekularen Mechanismus der Schwerelosigkeit, der den Lipidstoffwechsel der Leberzellen beeinflusst, aus der Perspektive der Phasentrennung zu verstehen und potenzielle Ziele für frühe Interventions- und Präventionsstrategien für Fettlebererkrankungen im Zusammenhang mit langfristigem Aufenthalt im Weltraum in der Zukunft bereitzustellen; Darüber hinaus werden in den wissenschaftlichen Experimenten der bemannten Raumsonde Shenzhou 23 auch „Forschung über die Synthese und den Schutzmechanismus biologischer Makromoleküle durch Nanozyme“ und „Der Einfluss der Weltraumumgebung auf typische Actinomyceten-Tabletten“ durchgeführt. Drei Experimente, „Forschung zu den Einflussmustern und molekularen Mechanismen von Typen und Genetik“ und „Analyse des DNA-Methylierungs-Regulationsmechanismus von Reis und Arabidopsis, verursacht durch Weltraumstrahlung und Mikrogravitation auf der Grundlage physikalischer und biologischer Strahlungsmessungen“, drei verschiedene experimentelle Proben von Nanozymen, Actinomyceten und Pflanzensamen werden in das extravagante Strahlungsbiologie-Expositionsgerät eingebaut, um ein fünfmonatiges Expositionsexperiment im Orbit durchzuführen. Von der Entstehung des Lebenskatalysators über die adaptive Evolution von Mikroorganismen bis hin zur genetischen Variation höherer Pflanzen wird der tiefgreifende Einfluss der Weltraumstrahlung auf biologische Proben systematisch aufgedeckt.