2025年盛夏,中国航天事业再次迎来振奋人心的时刻。天舟九号货运飞船在文昌发射场顺利升空,并成功与中国空间站对接,标志着此次发射任务取得了圆满的成功。在这次“太空快递”中,一项由北京邮电大学自主研发的科技成果尤为引人注目——新型微纳光子感知芯片,它肩负着在空间站开展空间微生物快速高灵敏检测实验的重要使命。
这款微纳光子感知芯片,作为国际首个基于微纳光学传感阵列的高灵敏微生物检测芯片载荷,其技术含量与实用价值不言而喻。它拥有8通道并行检测能力,能够精准到单个微生物水平的检测灵敏度,通过实时监测传感阵列的信号变化,实现了从样本输入到结果输出的“一站式”快速检测流程,整个过程仅需20分钟。这一创新技术,无疑为空间站舱内环境监测、设备维护以及航天员健康保障等领域提供了强有力的支持。
在神舟二十号乘组航天员的协助下,该微纳光子感知芯片载荷于7月16日在梦天实验舱内顺利完成了首次在轨实验。这一里程碑式的成就,离不开北邮杨大全教授团队及相关单位的共同努力。他们面对微纳光子芯片结构设计和功能参数的诸多挑战,通过科学严谨的实验设计和系统化的工程实施方案,最终攻克了一系列技术难题,成功研制出了这款具有划时代意义的载荷。
这款载荷的成功应用,不仅打破了传统微生物检测需要培养、染色等复杂过程的局限,还极大地提高了数据的实时性,满足了空间站长期安全稳定运行对高灵敏、高时效微生物检测的需求。它能够在空间站内对微生物污染信息进行高灵敏快速感知,为我国空间站的长期在轨运行能力提供了有力的科技支撑。
北邮研发团队在此次任务中展现出了卓越的科研实力和创新能力。他们不仅在微纳光学传感技术上取得了重大突破,还将这一技术成功应用到了空间微生物检测载荷中,同时集成了微流控技术,攻克了传感阵列小型化设计、片上一体化封装、传感单元信号串扰等一系列关键技术难题。这一成果不仅为我国空间站的微生物防护监控提供了高灵敏、高通量的快速检测手段,还为未来空间生命科学前沿探索和深空探测提供了有力的科技支撑。
此次天舟九号货运飞船的成功发射和北邮微纳光子感知芯片载荷的在轨实验,不仅是中国航天事业的重要里程碑,也是北邮科研团队面向国家需求、瞄准国际前沿、聚焦科技创新的生动体现。他们用实际行动诠释了科研人员的使命与担当,为我国的航天事业和空间生命科学领域的发展做出了重要贡献。