ایستگاه فضایی چین با امکانات پیشرفته و پروژه‌های تحقیقاتی گسترده، به بستری برای پیشرفت‌های علمی و پزشکی تبدیل شده است؛ این ایستگاه بیش از هزار پروژه تحقیقاتی را در ده تا پانزده سال آینده انجام خواهد داد. محیط منحصربه‌فرد فضا، اگرچه چالش‌هایی برای سلامت انسان دارد، فرصت‌های بی‌نظیری برای تحقیق و گسترش مرزهای دانش فراهم می‌کند، از جمله تحقیق در مورد اثرات ریزگرانش و تشعشعات کیهانی.
راهکاری برای سلامت فضانوردان و بیماران زمینی
به نقل از تکچاینا، محیط ریزگرانش در فضا باعث تغییرات فیزیولوژیکی مانند تحلیل عضلانی (Muscle atrophy) می‌شود که یکی از چالش‌های اصلی ماموریت‌های طولانی‌مدت فضایی است. لی یویینگ (Li Yuying)، دانشیار موسسه تغذیه و سلامت شانگهای در آکادمی علوم چین (Chinese Academy of Sciences)، در این باره می‌گوید: «درک سازوکار این تغییرات و یافتن راه‌حل‌هایی برای کاهش آنها می‌تواند به درمان بیماری‌های مشابه روی زمین کمک کند.»
در نوامبر۲۰۲۲، تیم تحقیقاتی لی نمونه‌های سلول عضلانی موش را از طریق فضاپیمای باری تیانژو ۵ (Tianzhou 5) به ایستگاه فضایی تیانگونگ (Tiangong Space Station) ارسال کرد. آنها در بخش آزمایش بیوتکنولوژی ماژول ونتیان (Wentian) موفق به کشت و تمایز سلول‌های عضلانی شدند و برای اولین بار پدیده‌هایی مانند همجوشی سلولی (Cell Fusion) و تشکیل فیبر عضلانی در ریزگرانش را مشاهده کردند. این تیم همچنین ژن مسئول اتوفاژی (Autophagy) -بازیافت سلولی بدن- را شناسایی کرد و اثرات ریزگرانش بر این فرآیند را تحلیل نمود.
نتایج این پژوهش می‌تواند از طریق تنظیم اتوفاژی با داروهای خاص، رژیم غذایی یا ورزش، سلامت فضانوردان را بهبود بخشد. علاوه بر این، این یافته‌ها برای بیماران مبتلا به سارکوپنیا (Sarcopenia) -کاهش توده عضلانی مرتبط با افزایش سن- و افرادی که مدت طولانی بستری هستند، راه‌حل‌های جدیدی ارائه می‌دهد.
ایستگاه فضایی چین که با پرتاب ماژول اصلی تیانهه (Tianhe) در آوریل۲۰۲۱ و ماژول‌های آزمایشگاهی ونتیان و منگتیان (Mengtian) در سال ۲۰۲۲ تکمیل شد، به مرکزی برای تحقیقات پیشرفته تبدیل شده است.
طبق اعلام آکادمی علوم چین، ایستگاه فضایی تیانگونگ در ۱۰ تا ۱۵ سال آینده میزبان بیش از هزار پروژه تحقیقاتی خواهد بود؛ این پروژه‌ها شامل زیست‌شناسی پایه، بیوتکنولوژی، بوم‌شناسی زندگی و مطالعه منشا حیات می‌شوند. گو ییدونگ (Gu Yidong) از دانشمندان ارشد سازمان فضایی سرنشین‌دار چین (China Manned Space Agency) اظهار می‌کند: «حدود ۱۰۰ عضو آکادمی علوم چین و هزاران متخصص برای برنامه‌ریزی این پروژه‌ها همکاری کرده‌اند که حوزه‌هایی مانند علوم‌زیستی فضایی، مطالعات انسانی، علوم‌فیزیکی ریزگرانش، نجوم فضایی و فناوری‌های نوین فضایی را پوشش می‌دهد.»
ایستگاه فضایی چین مجهز به بیش از ۲۰ بخش آزمایش علمی داخلی و سه سکوی آزمایش بیرونی است. این امکانات، همراه با ابزارهای پیشرفته مانند تلسکوپ فضایی چین با دهانه دو متری (در حال توسعه)، به دانشمندان اجازه می‌دهد آزمایش‌های پیشگامانه‌ای را در زمینه‌های مختلف انجام دهند. بازگشت موفقیت‌آمیز نمونه‌های آزمایشگاهی از ایستگاه فضایی به زمین، گواهی بر پیشرفت های علمی این ایستگاه است.
دستاوردهای برجسته
در زمینه مواد پیشرفته، لیو ژوئه‌چائو (Liu Xuechao) از موسسه سرامیک شانگهای (Shanghai Institute of Ceramics) و جین مین (Jin Min) از دانشگاه دیانجی شانگهای (Shanghai Dianji University) پیشرفت‌های قابل‌توجهی در تحقیقات مواد نیمه‌رسانا داشته‌اند. لیو توضیح می‌دهد: «مواد نیمه‌رسانا در حوزه‌هایی مانند مدارهای مجتمع، ارتباطات، سلول‌های خورشیدی و هوافضا نقش کلیدی دارند.» تیم تحقیقاتی او با استفاده از آزمایشگاه مواد با دمای بالا در ایستگاه فضایی، پس از ۷۰ ساعت آزمایش، نمونه‌ای از کریستال نیمه‌رسانای ایندیم سلنید (InSe) را به دست آوردند. این ماده که در ژوئن۲۰۲۳ به زمین بازگشت، در ریزگرانش متورم شده و نقایص چگالی بسیار کمتری نسبت به نمونه‌های زمینی نشان داد.
جین اضافه می‌کند: «کریستال‌های ایندیم سلنید خواص فیزیکی عالی نیمه‌رساناهای متداول را دارند، ضمن اینکه مانند فلزات قابلیت تغییر شکل پلاستیک و پردازش مکانیکی را نیز دارا هستند.» ایندیوم سلنید به دلیل تحرک‌پذیری الکترونی بالا و خواص نوری منحصربه‌فرد، ماده‌ای ایده‌آل برای دستگاه‌های الکترونیکی نسل جدید، فوتوولتائیک‌ها، دستگاه‌های اپتوالکترونیک و فوتودیودها است. پیشرفت‌های حاصل شده در این زمینه می‌تواند عملکرد ترانزیستورها را بهبود بخشد و منجر به تولید تجاری این ماده شود. محققان در حال بررسی راه‌هایی برای استفاده از نانوذرات طلا در ایندیوم سلنید برای تنظیم جذب نور و بهبود عملکرد دستگاه‌ها هستند.