准备！下一站广寒宫

　　9月9日，“天宫课堂”又开讲啦！在距地面约400公里的近地轨道上，中国空间站“天宫”化身“太空直播间”：“宇宙级蛋糕”甜蜜登场，太空厨房、太空菜园惊喜亮相！5年多来，“天宫”在轨稳定运行，像一座漂浮在星河里的“太空家园”。离开地球摇篮，航天员在太空吃什么、喝什么、怎么吃？这座“天宫”实验室里，又藏着哪些奇妙的实验？我国将在2030年前实现首次载人登月，如今，我们正为奔赴月球做着哪些准备？从一餐一饮到一次次实验，从近地轨道到月球基地，属于中国人的太空故事，越来越精彩——

航天员吃什么、喝什么、有蔬菜水果吗？

　　如今，中国空间站里的“太空餐”在营养与口味方面都在持续优化，航天员还在一定程度上实现了“新鲜蔬菜自由”。

　　“太空菜单”上已有近200种航天食品。鱼香肉丝、宫保鸡丁、黑椒牛柳等中式菜肴，采用冻干、辐照、真空包装等技术处理，既能长期保存，又能色香味俱全。每逢端午、中秋、春节等传统佳节，航天员在太空还能吃到粽子、月饼和饺子。因此，“天上”的美食并不单调，而这些食品主要靠“天舟”飞船这个“快递小哥”定期从地面运往空间站。

　　航天员的饮用水主要来自空间站环控生保系统的再生水。具体来说，航天员呼出的气体中的水分和排出的汗液、尿液等会被该系统收集、过滤、净化，最后形成水质不亚于地面上纯净水的再生水。这样可以大幅减少补给需求，为航天员在轨长期驻留奠定基础。

　　在太空怎么用餐呢？“太空厨房”里不仅有太空微波炉、冰箱，还有烤箱。就餐时，航天员通过魔术贴将餐盘固定在桌面上，防止飘移；汤水类食品则采用密封袋加吸管的形式。在太空，水果非常珍贵，例如苹果，一般只在重要的节日、纪念日或出舱之后才会拿出来分享。

　　在空间站里，航天员还用“植物气雾培养装置”种出生机勃勃的太空菜园。这种装置不依赖土壤，而是将水和营养液雾化后直接喷到植物根系，水的利用率极高。如今，航天员已经成功在空间站种出了生菜、樱桃番茄、甘薯、小麦、莜麦、胡萝卜、向日葵等多种作物。

　　利用这些新鲜蔬菜，航天员可以制作蚝油生菜、生菜卷牛柳等太空美食。除了“解馋”“加餐”，这些新鲜蔬菜更重要的作用是验证了“太空原位资源利用”的可行性。

　　每一次太空种植都在积累植物生长所需的光照周期、营养配比、微重力下根系发育等关键数据，都是在为人类走向深空、探索生命保障系统积累宝贵的经验。

　　在将来，航天员在月球基地或火星长期驻留，无法依赖地球的远距离补给，在太空培育蔬菜就是实现自给自足的必备技能。

在太空都做了哪些科学实验？

　　此刻，“天宫”正以约8千米/秒的速度围绕地球高速运转，这是一个长期处于微重力，存在太空辐射的特殊环境，各领域的研究项目正在“天宫”有序开展。据《中国空间站科学研究与应用进展报告（2025年度）》介绍，目前已在轨部署并实施267项科学与应用项目，其中很多成果是国际首次或首例。

　　人类如何适应太空环境：别看航天员像鱼儿一样逍遥自在地“游来游去”，但长期失重其实会导致肌肉萎缩、骨质流失、神经前庭功能变化、心脏萎缩、运动能力和免疫力下降等。因此，空间站有太空跑台、太空自行车和拉力带，航天员每天必须锻炼1~2小时，以维持身体机能，这些是人类在太空长期生存的基础保障。

　　中国空间站里还开展了心肌细胞等一系列人体研究项目。今年，我国首个太空人体研究计划将实施，神舟二十三号乘组1名航天员将开展1年期在轨驻留试验，从而全面获取更长期飞行数据，验证航天员长期飞行健康保障能力，完善在轨医疗与防护体系，为科学项目和相关技术验证提供更长期的延续性研究机遇。

　　这些太空实验不断深入认识微重力环境和辐射对人体的影响，研究并采取有效措施，为解决将来人类在地外星球长期生存面临的健康与生命安全问题提供新思路与新方法。同时，相关研究成果也会为地球上人类的健康问题带来新突破。

　　人类是否能在地外星球种粮食：为了回答植物是否能在太空生长，将来人类在月球或火星基地吃什么的问题，航天员在中国空间站开展了一系列种植实验。

　　2025年，中国空间站在国际上首次完成水稻“从种子到种子”的全生命周期空间培养（种下6粒，收获59粒）。2026年5月，新一批水稻种子随神舟二十三号飞船进入空间站。这次实验包含两类种子：一类是此前太空种子返回地面后繁衍的后代，另一类是未曾上过天的普通种子。科研团队将在轨实现两代水稻连续培养，对比“遭遇”过微重力、辐射环境的“太空经历”，是否会在种子世代繁衍中留下可遗传的特征，进一步探索研究人类在月球或火星“种粮”的理论基础。

　　活跃的小鼠、“装死”的斑马鱼：作为哺乳动物和脊椎动物的人类，如何在太空长期生存？为了回答这个问题，2025年10月，4只小黑鼠随神舟二十一号飞船进入中国空间站，成为我国首批在轨生活的啮齿类哺乳动物。这些小鼠在地面上经过严格的“航天训练”和筛选，从300只候选者中脱颖而出。到空间站后，由于任务延长导致定制鼠粮耗尽，充满爱心的航天员用浓豆浆作为小黑鼠的应急口粮，成功保障了它们的太空生存。11月返回地面后，其中一雌一雄自然交配，雌鼠顺利产下9只幼仔，6只存活，存活率正常。这标志着我国首次在空间站完成小型哺乳动物在轨实验并成功回收后获得后代，独立掌握了从在轨生存、地面繁殖到后代研究的完整实验技术链条。

　　斑马鱼是小型脊椎动物，它的基因组和人类基因组有高达70%以上的相似度，被称为“水中的小白鼠”，因此也被“号召”进入“太空实验梯队”。2024年，4条斑马鱼与金鱼藻组成密闭水生生态系统，在“问天”实验舱的生命生态柜中运行43天。在“太空养鱼”过程中，航天员一度以为斑马鱼肚皮朝上即将“夭折”，经过观察发现，斑马鱼又“活”了过来。原来，斑马鱼不是故意“装死”，它们之所以会出现背腹颠倒游泳、旋转等异常行为，都是微重力在“搞怪”。这些实验为科研人员研究脊椎动物在太空中的运动控制和骨丢失机制提供了宝贵数据。

　　人类是否能在太空繁衍：当生命离开地球，还能否在太空中繁衍？2026年，“天舟十号”货运飞船将更前沿的实验材料送入空间站——斑马鱼胚胎、小鼠胚胎，以及用干细胞构建的人类“人工胚胎”。其中，空间环境下的人类“人工胚胎”发育实验属世界首次在轨开展。“人工胚胎”并非真正的生命，无法发育为完整生物体，用以探究太空环境对人类早期胚胎发育的潜在影响。这些实验既关系到人类未来长期驻留太空的生殖和健康保障，也涉及对生命本质的深层认知。

　　太空材料实验炼就超级金属：在空间站，微重力环境就像一位“魔术师”，地面上由重力引起的浮力对流、沉淀和分层消失，压力梯度极大地减小，有利于制备高质量材料，还能实现对材料的悬浮加工。得益于这些特殊条件，我国在铌合金的制造方面取得了一定进展。铌合金材料比钛合金更轻，在高温下的抗压强度也更强，由铌合金制成的涡扇发动机叶片能够承受超过1700摄氏度的高温。用这种材料制造发动机，飞机可以飞得更快，更省油。但在地面上，铌合金晶体不仅“长”得慢，而且很“怕冷”，从1600摄氏度的高温切换到室温，很快就会变脆，因此无法实现大规模生产。

　　航天员在空间站开展了相关材料实验，用激光照射悬浮在真空室中的合金材料，严格记录材料变化数据，这项实验开展了3年多。通过研究，高质量铌硅晶体的生长速度和室温强度都得到了有效提高，达到了发动机装配线的要求。这种太空超级金属将来如果能大规模生产，我国将在航空航天等高端制造领域获取更大优势。

　　这些在空间站取得的科学研究与应用成果，将促进地面技术进步，推动生物、材料、信息、能源等产业突破。

奔向月球，要做什么准备？

　　2030年前，中国人将实现首次登陆月球。目前，所有关键装备都在紧锣密鼓地研制中。

　　火箭、飞船、着陆器，登月“三件套”即将就位：按照我国载人登月初步方案，登月飞船和着陆器将通过火箭两次发射，在月球轨道进行对接。“长征十号”运载火箭专为中国载人登月任务打造，它具备将约27吨载荷送入地月转移轨道的能力。火箭采用双构型设计，可适应登月任务和近地轨道任务的不同需求。今年7月，我国首次成功以海上网系捕获的方式实现了长征十号乙运载火箭一子级回收任务，验证了多项重复使用火箭关键核心技术；“梦舟”飞船主要用于载人月球探测任务，也可用于近地空间站任务，具备高安全、高可靠、可重复利用等特点。今年2月，梦舟飞船在文昌航天发射场成功实施了与“长征十号”火箭的首轮联合飞行试验，圆满完成了最大动压逃逸飞行验证；“揽月”月面着陆器负责将两名航天员从环月轨道安全送至月面，并在完成任务后将其送回环月轨道，与“梦舟”飞船交会对接，具备“能下去、能上来”的能力。首次登陆月球任务期间，两名航天员将在“揽月”月面着陆器的登月舱内生活数天，所有的生命支持、能源供应和数据传输等全方位保障均有登月舱“保驾护航”。

　　登月服、载人月球车，全新装备齐登场：月球环境极其严酷，白天温度高达180℃，月夜温度降至零下190℃，温差极大；几乎接近真空，月震震动频率高，没有大气层和磁场的保护，宇宙辐射如看不见的暴雨般倾泻，微流星或陨石也会冷不丁砸下来，随时威胁航天员和月面设施的安全；遍布全球的月尘富含玻璃质，带电且锋利，会“不失时机”地黏附并磨损登月服的关节和密封部件。

　　对此，科研人员专门研制了新型航天服——“望宇”登月服。今年，“望宇”登月服将完成多项测试，随后转入正样研制阶段。严格来说，它是一台可穿戴的微型航天器，集生命保障、通信导航、辐射防护、机动灵活于一体。在微重力环境下，航天员目前在空间站出舱行走穿的“飞天”航天服重力几乎可以忽略不计，但月球不是微重力环境，其重力是地球的1/6，“望宇”登月服还要尽量减重，最大程度降低航天员穿戴行走和长时间月面工作的压力。

　　首次登陆月球期间，有两名航天员还将驾驶“探索”载人月球车在月面行驶10千米左右开展科学考察。作为载人探月的核心装备之一，“探索”载人月球车重约200千克，兼具科技感与越野风格，采用模块化可折叠构型，底盘设计“韧、顺、稳”，在低重力环境下能够克服月面崎岖地形，稳稳驾驶。它还具备精准导航系统，保障航天员科考时不迷路，并和地面实时通信。

　　用月球的土烧月球的砖：按照规划，“嫦娥七号”后续将前往月球南极勘察水冰资源分布，为月球科研站选址提供关键数据。“嫦娥八号”将携带月壤制砖机器人等设备，在月球南极进行原位资源利用技术的在轨验证。2035年前，国际月球科研站的基本型将在月球南极建成，能够支持短期有人驻留，这意味着航天员要在月球上“安家”了。

　　建筑材料从何而来？从地球运一块砖到月球的运费可谓“天价”，因此原位资源利用是最合理的答案。

　　2024年，一批“月壤砖”搭乘“天舟八号”货运飞船抵达中国空间站，在太空的高真空、强辐射环境中进行“耐久性测试”。这些“月壤砖”用的原材料是科研团队通过分析真实月壤成分后，模拟配成再烧结的仿制品。颇具巧思的是，科研人员将中国传统建筑的榫卯结构融入月壤砖设计：砖块之间通过凹凸咬合固定，无需任何胶水或水泥，强度却能达到普通红砖的3倍以上。2025年11月，首块“月壤砖”在历经一年太空暴露后顺利返回地球，经检测状态良好，未出现预期的开裂或严重退化。

　　紧接着，我国研制出了“月壤3D打印系统”，又称“月壤打砖机”。该系统以模拟月壤为原料、聚光太阳能为能源，通过高温熔融月壤，并利用3D打印技术成功打印出结构致密的“月壤砖”。这意味着，将来或许能直接利用月壤、太阳能、矿产等月面原位资源建设科研站、月球基地，不再需要从地球上运输预制建筑材料，从而大大降低成本。

　　未来，航天员将在月球与机器人联合作业，通过太空3D打印技术、密闭生态系统及生命保障技术等，利用月球原位资源，建立月球基地并开展科学研究。届时，月球南北两极丰富的水冰资源、月球表面的钛铁矿等将为人类的深空探测和生存发展提供水、氧气、推进剂等必需资源，助力人类迈向更加辽阔的星辰大海。

　　（作者；郭丽娟 张晶，均系中国航天科工集团第二研究院二〇八所高级工程师）