项目五：自主研制的空间干涉仪
项目六：抛物线飞机装置
项目四：
微重力池沸腾传热实验研究
搭载实践-8号育种卫星的微重力池沸腾传热实验，研究了微重力环境下的池沸腾传热现象及其内在机制，获得了微重力实验数据和图像资料，对微重力池内沸腾现象中的滞后现象、池内核态沸腾特征及其数值规律、核态沸腾过程中汽泡横向振动现象的特征及成因有深入理解。该项目由中国科学院力学研究所承担。
微重力池沸腾研究因其巨大的空间应用价值日益受到国际学术界和工程界的重视，相关的空间应用包括热管理和电子设备冷却、深冷推进剂和生命保障液体的储存和供应系统以及新型能源系统等。微重力实验不仅提供了一个将重力因素孤立出来的机会，便于对重力效应的深入研究，而且可以极大地抑制浮力对流与相间滑移现象，凸显加热面附近相变过程在沸腾传热中的作用，有助于揭示沸腾传热的基本机理。
项目负责人赵建福研究员介绍，该实验采用控制加热电压按指数形式增长的准稳态加热方式，并通过压力、温度控制系统实现对系统压力、液体过冷度的独立控制。微重力条件下的汽泡动力学特征与常重力时相比有显著差异，汽泡生成后难以从加热面脱落，而是在加热面上不停移动；原生汽泡会聚合并形成大汽泡，大汽泡不断捕掠小汽泡而长大，直到大汽泡覆盖整个加热面，从而结束核态沸腾阶段进入膜态沸腾。
项目五：
微重力环境物质传质过程研究
由中国科学院力学研究所承担的微重力环境物质传质过程研究，采用实时的干涉测量系统在实践-8号卫星上完成了对液相传质过程的观测，认证重力对传质过程的严重影响，探讨纯粹由浓度不同造成扩散的特征；定量地给出微重力传质过程的浓度在空间和时间的分布，计算出我国特有的杜仲蛋白质溶液的扩散系数，为蛋白质晶体生长模型化研究提供实验参数。
项目负责人孙祉伟研究员介绍，本套空间实验设备由4个系统组成：马克—赞德光学干涉测量系统、图像采集系统、液池对接系统和电路控制系统。其中的马克—赞德光学干涉测量系统在国际上首次应用于空间实验。它是双路光学干涉系统，测量灵敏度和测量精度极高；但是非常容易失调，由振动、温度等因素导致激光器以及干涉仪系统波长量级的形变，就有可能导致干涉图像消失，国际上尚未见在空间实验中使用。
孙祉伟指出，该干涉仪成功地抗击了卫星发射过程的强烈震动，在空间实验中工作正常；观测到具有我国特色的杜仲蛋白质溶液和水之间的纯扩散现象，获得该蛋白质溶液的扩散系数。“该干涉仪的成功，标志着我国微重力科学空间实验测量技术的进步，为最大获取空间实验测量信息、拓展微重力空间实验领域起到了巨大的推动作用。”
项目六：
微重力条件下颗粒物质运动行为研究
颗粒物质是一种凝聚态，其运动行为是凝聚态物理的前沿课题。研究颗粒物质的力学行为有广泛的应用背景，它涉及地面上的泥石流，地震的沙土行为，甚至月球和火球表面颗粒的稳定性等问题。在空间微重力环境中可以更好地研究颗粒之间及颗粒与固壁之间的相互作用力。
由中国科学院物理研究所承担的微重力条件下颗粒物质运动行为的研究，首次通过长时间摄像得到实时记录的振动驱动的气态颗粒运动轨迹，得到了颗粒气体的速度分布，发现与热平衡状态气体分子的速度分布不同的新结果。
项目负责人厚美瑛研究员介绍，该研究在微重力颗粒动力学理论方面，建立了颗粒气体中类似于气—液相变中蒸汽和液滴共存的非均匀态的相分离现象的三维颗粒模型，以及区分二元颗粒体系非稳定蒸发与冷凝动力学模型。其颗粒气态运动、颗粒相分离、不同颗粒分聚现象等方面的研究在国际专业期刊上和国际会议上共发表论文10篇。
项目七：
小鼠早期胚胎的空间培养和实时显微观测
开发和利用空间环境以造福人类是空间科学的重要目标之一，人类对空间的探索与开发必将面临长期空间飞行的问题，这就需要深入了解空间环境对动物和人类生殖、发育的影响，为保障动物在空间的生存以及研究改善人类在空间环境下生殖健康水平的途径和技术奠定基础。
在中科院知识创新重要交叉方向项目支持下，中国科学院动物研究所和上海技术物理研究所的联合研究小组利用我国实践-8号育种卫星留轨舱微重力实验平台，在密闭培养条件下开展了小鼠早期胚胎在空间环境中体外培养与实时观测的探索。
项目负责人段恩奎研究员介绍，他们研制出的一套装置，能够对空间微重力条件下培养的小鼠胚胎进行自动捕捉、自动调焦、实时观察、显微成像，并进行图像信息处理及图像数据遥传输。“这是在国际上首次从空间飞行器获得实时显微摄影的哺乳动物胚胎图片，提高了我国空间生命科学实验研究的能力。”
据悉，具有自动调焦显微成像功能的细胞密闭培养系统是由上海技术物理研究所研制的、适用于我国科学实验卫星的空间细胞/胚胎培育实验装置，通过获取在轨胚胎或细胞培育过程中生物样品的实时显微图像，研究胚胎或细胞的空间培养方法及空间微重力环境对胚胎或细胞生长发育的影响。从而为人类长期的空间活动提供实验依据，同时推动空间和地面细胞生物技术实验仪器的改进与技术创新。
项目八：
空间密闭生态系统中高等植物研究
空间密闭生态系统中高等植物生长发育的研究在实践-8号育种卫星上的实验获得成功。其实验的硬件系统由中科院上海技术物理研究所研制，而中科院上海生命科学研究院植物生理生态所主要负责空间生物学研究。
项目负责人郑慧琼研究员介绍，该项研究的目的在于利用育种卫星留轨舱的空间环境资源，通过实时图像观察，揭示空间微重力对高等植物营养生长、花芽分化、生殖器官形成的影响。这是我国首次在空间进行的高等植物生长发育过程的实时图像观察实验，采用了显微图像观察技术、空间植物培养技术、培养环境控制技术与生物目标观察固定技术等。在实践-8号育种卫星的留轨舱中对青菜种子萌发、幼苗生长与开花等重要生理过程进行了为期18天的实时图像观察。
郑慧琼指出，此次空间微重力条件下实时图像数据的获得，将为植物的重力生物学与空间植物生理生态学研究增加新的内容，为空间生命生态保障系统提供重要的技术依据。同时，通过显微实时观察装置的研制与空间应用，加强对空间生命科学实验过程的在线检测和实时监控能力，为空间生命科学研究的遥科学方式建立技术基础。
（完）
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