神舟二十三号乘组在轨5个月：第四次舱外暴露实验为何非做不可？

神舟二十三号乘组在轨驻留时间已经满5个月，空间科学实（试）验等各项工作仍在持续推进。据报道，空间站眼下正开展第四次舱外暴露实验，涉及8个科学研究项目、26个单元样品，实验将按照研究需要，在轨进行一年或两年。

舱外暴露实验相当于给样品安排了一场“太空试炼场”。这类实验为什么非做不可？我国已经拿到哪些成果？将来又能用在什么地方？10月29日，科技日报记者采访了全国空间探测技术首席科学传播专家庞之浩。

舱外条件更贴近真实在轨工况

庞之浩介绍，舱外暴露实验就是把材料、生物样品等放到空间站舱外平台上，让它们直接暴露在真实太空环境中接受科学实验。样品要面对高真空、原子氧侵蚀、宇宙辐射、剧烈温差、微流星体撞击等极端条件，在轨经受一段时间考验后，由航天员或机械臂取回，交给地面检测分析变化规律。

空间站里有理想的微重力环境，比地面更适合开展许多地面上难以完成的实验。不过，对一些实验目标来说，光有微重力还不够，条件还得更接近真空。

庞之浩说，舱内有舱体屏蔽，真实在轨工况没法还原。舱外暴露实验主要用来考核航天器涂层、润滑、热控等材料的耐空间老化能力，筛选高性能航天新材料，保障卫星、空间站长期服役安全。同时，它也能开展生物辐射实验，研究空间辐射对微生物、种子的影响，为航天员辐射防护、深空探测、地外生命研究提供依据，支撑载人登月、月球基地等任务发展。

多个“国际首次”已经拿下

依托空间站舱外暴露平台，我国完成了多批次材料与生物样品的在轨考验，取得多项原创成果，还创造了多个“国际首次”。

据庞之浩介绍，材料方面，国际上首次在轨验证了不锈镁合金的空间稳定性，证实了其轻质抗辐射优势；固液复合润滑、凝胶润滑舱外摩擦试验已经完成，实现近零磨损，可支撑空间长寿命机构研制；筛选出适配可展开结构的形状记忆聚合物基材；模拟月壤砖经受一年舱外极端环境后状态完好，验证了月面建造材料的可行性。生物领域则开展了极端微生物、线虫舱外暴露，获得辐射损伤、生命耐受数据，为地外生命探索、航天员辐射风险评估提供依据。

庞之浩表示，该平台已经完成多批次样品回收，材料空间服役评价体系也建立了起来；载人登月、深空探测所需的材料选型和防护设计，由此积累下关键数据。

成果既能上深空，也能进日常

我国空间站舱外暴露实验的成果，未来既可用于重大航天工程，也有望在日常生活中落地。

庞之浩说，材料领域有些成果能用到载人登月、月球基地、深空探测等航天工程上：给卫星和探测器提供耐原子氧、抗辐射、宽温域的轻质合金与润滑材料，还有可展开结构和空间光伏材料，让航天器在轨服役更长久。另有不少成果可转向地面高端装备，用在航空、核电、精密传动、电子封装等极端工况部件上，把耐蚀、耐磨、抗辐照性能提上去。

生命科学这边，辐射生物学数据既能为地外封闭生态系统的构建提供支撑，也可用来筛选抗逆生物资源，服务地外原位生命保障；辐射防护药物和抗逆育种的研发同样能借上力。

实验攒下的空间环境效应数据库还另有用途：空间环境预警、材料防护标准制定都可拿它作依据，新材料、生物育种、辐射防护等产业的技术升级也会被带动起来。

审核：张爽