研究方向

实验室总体定位

坚持面向世界科技前沿、面向国家重大需求。以具有重要科学意义和重大应用背景的基础性研究为主,努力探寻微重力科学物理机制以及基础理论研究的新突破,深入策划和布局与微重力科学相关的我国空间科学、深空探测发展急需的工程技术性问题研究,积极承担和解决我国重大航天工程和空间科学探索等国家需求的核心任务。合理安排和促进微重力科学、技术以及任务的协同发展。遵循科学与技术相结合、地基研究与空间设备研制相结合的研究模式,以微重力流体科学为主线,大力发展交叉学科,促进微重力流体科学与基础物理、空间材料科学和空间生物科学相关的交叉学科研究。保持国内微重力科学研究中心的地位,强化微重力技术支持与服务的作用;扩大国际影响,成为国际上一个标志性的微重力科学中心。

实验室研究方向

实验室目前有三个主要研究方向:微重力科学、生物力学与生物工程以及空间引力波探测。在微重力科学方向,旨在突破我国空间站科学系统在轨应用、微重力非平衡热质传输、在轨流体管理等科学问题和关键技术。主要研究包括:1)聚焦我国空间站建设与运营的国家规划,实现流体柜和两相柜科学实验系统的长期在轨应用,全面提升我国流体物理空间研究能力与水平;2)重点突破微重力非平衡多相界面耦合热质传输机理的认识,占领国际微重力流体物理研究制高点;3)探索先进的空间在轨流体管理和热管理、防火安全、材料制备等应用新技术,为国家载人航天应用和未来深空探测任务中工程问题的解决提供原创性科学思想和创新解决思路。在生物力学与生物工程方向,旨在探索人在太空长期驻留期间的健康保障需求,以及重力在地球生命演化过程中的作用等科学问题。主要研究包括:1)长期失重所致不同生理变化以及微重力下典型组织/器官工程化构建的力学-生物学耦合机制;2)微重力下细胞、组织与器官以至机体对力学环境适应性改变和/或不可逆变化的基本规律;3)外力对生物体抵抗长期失重效应的主动调控和补偿作用机制,并发展相应的地-空结合关键实验技术、推动空间实验技术标准建设。在引力波方向,旨在建立空间引力波探测中星间激光干涉测量和无拖曳控制等技术与系统。围绕空间引力波探测对测量与控制技术超高精度的需求,研究满足超高精度、超长基线、超长寿命和在轨使用轻量化、小体积、低功耗的约束条件下的星间激光干涉测量系统和无拖曳控制系统,以期突破百万公里基线皮米精度激光干涉测量技术、0.1 fg自由悬浮控制技术、0.1微牛精度推力控制技术,为我国在空间引力波探测领域取得率先突破奠定技术基础。

实验室总体目标

在科学研究方面面向载人航天和深空探测,开展我国空间科学发展急需的工程技术和地面应用科学研究。基于科学与技术相结合、地基研究与空间设备研制相结合的研究手段,以中国空间站和科学卫星为主要验证平台,针对空间引力波探测、微重力科学等相关重大科研任务和前沿科学问题开展基础和应用研究,提升我国载人航天、深空探测及空间引力波探测能力。另外,根据国家科技发展战略规划和国家空间科学发展规划,策划微重力科学领域布局,发挥实验室在国家微重力科学发展中的引领作用。凝练实验室发展目标,强化国家需求牵引,培育青年人才队伍,加强基地储备建设,扩大开放交流与合作,建成在国际上有重要影响的微重力研究中心。微重力实验室将围绕国家航天任务、空间科学的战略需求,力争承担并完成若干重大国家任务,同时为工程实际需求提供技术支撑;跟随和引领微重力科学前沿发展,加强各相关领域深化研究,推动学科发展、做出重要的科学创新成果和重大技术突破;培育、推动实验室具有技术优势和市场前景产品的产业化进程。

作为国内唯一以微重力科学为研究主旨的实验室,持续发挥实验室在我国空间科技领域所具有的不可替代的重要性和独特作用。



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