明日发射！神舟十八号航天员乘组在轨期间的科学实验和技术验证活动有哪些潜在的创新点和挑战？

4月24日上午9时，卫星发射中心的神舟十八号载人飞行任务新闻发布会在酒泉召开。发布会上宣布，神舟十八号载人飞船计划于2024年4月25日20时59分发射升空，飞船将采用快速交会对接模式上行，并对接于天和舱径向端口。这次任务将是中国载人航天第13次载人发射任务，也是中国空间站第7次载人发射任务，还是自神十四任务开始的第5次乘组轮换任务。

神舟十八号航天员乘组已经确定，由叶光富、李聪、李广苏3名航天员组成，叶光富担任指令长。这个乘组包括1名第二批航天员和2名第三批航天员，3人均为“80后”。神舟十八号将以斑马鱼和金鱼藻为研究对象，实施国内首次在轨水生生态研究项目。我国还将抓紧研究推动国外航天员以及太空游客参与空间站飞行。另外，发布会上还宣布了，载人月球探测工程登月阶段任务经中央政府批准启动实施，总体目标是2030年前实现中国人登陆月球，目前各系统正按计划开展研制建设。

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神舟十八号航天员乘组在轨期间的科学实验和技术验证活动有哪些潜在的创新点和挑战？神舟十八号航天员乘组在轨期间的科学实验和技术验证活动包括以下几个方面：

在轨科学实验

神舟十八号航天员乘组计划在轨期间进行一系列科学实验，涵盖微重力基础物理、空间材料科学、空间生命科学、航天医学等多个领域。例如，他们将实施国内首次在轨水生生态研究项目，旨在在轨建立稳定运行的空间自循环水生生态系统，实现中国在太空培养脊椎动物的突破。此外，还将实施国际上首次植物茎尖干细胞功能在轨研究，探索植物进化对重力的适应机制，为设计适应太空环境的空间作物提供理论支持。

出舱活动

在轨期间，神舟十八号航天员乘组将进行2至3次出舱活动，对舱外管路、电缆及关键设备安装碎片防护加固装置，并进行舱外巡检，以确保空间站的安全运行。

技术验证

神舟十八号任务还包括对空间站货物出舱技术的验证，这将提高舱内外货物交换效率，减少航天员出舱次数和工作量。例如，航天员乘组将使用无容器、高微重力、变重力等科学实验柜进行一系列科学实验，并对梦天实验舱的高精度时频实验柜、超冷原子物理柜、高温材料科学实验柜等进行参数调优及性能测试。

挑战

在进行这些活动的过程中，航天员乘组面临的挑战包括在轨环境的特殊性、实验设备的限制、以及出舱活动的风险。特别是在微重力环境中进行的科学实验，需要特殊的实验设备和条件，这对航天员的操作技能和实验设计提出了更高的要求。同时，出舱活动涉及到航天员直接暴露在外太空环境中，需要有严格的安全措施和紧急应对预案。

综上所述，神舟十八号航天员乘组的在轨活动涉及多个领域的科学实验和技术验证，旨在推动中国载人航天工程的技术进步和应用拓展，同时也面临着一系列挑战，需要在确保安全的前提下完成复杂的任务。

考虑到神舟十八号乘组中有两位航天员是首次执行任务，他们在适应太空环境和执行任务中可能面临哪些心理和生理上的挑战？

对于首次执行任务的航天员来说，适应太空环境和执行任务可能会遇到多种心理和生理上的挑战。以下是一些可能的挑战：

心理挑战

- 环境适应性：首次进入太空的航天员需要适应与地球上截然不同的环境，这可能会引起焦虑和紧张感。

- 任务压力：执行太空任务的压力可能会很大，因为任何错误都可能导致严重的后果。

- 孤独感：在太空中，航天员可能会感到与外界隔绝，这可能加剧他们的孤独感和不安。

- 睡眠障碍：太空中的昼夜节律变化可能会导致睡眠问题，从而影响航天员的精神状态。

生理挑战

- 微重力适应性：在微重力环境下，航天员的肌肉和骨骼可能会逐渐失去力量，导致肌肉萎缩和骨质疏松。

- 心血管变化：太空中的低重力环境可能会影响航天员的心血管系统，增加心脏负担。

- 感官调整：在太空中，航天员需要适应缺乏重力的感觉，这可能对平衡感和方向感造成困扰。

- 生理反应：太空环境中的辐射水平不同，可能会对航天员的细胞结构和DNA造成损伤。

为了应对这些挑战，航天员在执行任务前会接受严格的训练，包括模拟失重的训练、心理评估和应急处理能力的培养。这些训练旨在提高航天员对太空环境的适应性，确保他们能够在任务中保持最佳的状态。