2024年10月31日23時44分，搭載神舟二十一號載人飛船的長征二号F遥二十一运载火箭，於酒泉卫星发射中心准时点火升空。約10分钟后，飞船顺利进入预定轨道，标志着此次发射任务取得圆满成功。预计在11月1日凌晨，飞船将与在轨运行的中国空间站完成交会对接，随后航天员张陆、武飞、张洪章将进入空间站，与神舟二十号乘组实现“太空会师”。此次任务还搭载了四只实验小鼠，它们将随航天员一同展开为期约五天的太空之旅，为空间生命科学研究提供重要数据。

中国载人航天工程新闻发言人张静波在发射后介绍，神舟二十一號载人飞船入轨后，将采用自主快速交会对接模式，预计约3.5小时后对接于天和核心舱前向端口，形成三船三舱组合体。与空间站建造阶段多数载人飞船采用的6.5小时交会对接方案相比，神舟二十一號再次实现了技术提速。这一优化使航天员得以在午夜启程，于天亮前进入空间站，显著提升了载人航天任务的飞行效率与乘组舒适度。

在轨驻留期间，神舟二十一號航天员乘组将新开展27项科学与应用项目，涵盖空间生命科学与生物技术、航天医学、空间材料科学、微重力流体物理与燃烧、航天新技术等多个前沿领域。由中国科学院牵头负责的空间应用系统本次共上行6项科学实验，实验样品及装置总重量达63.2公斤。来自中国科学院大连化学物理研究所的载荷专家张洪章将凭借其专业背景，在轨主导“面向空间应用的锂离子电池电化学光学原位研究”，深化空间材料科学探索。

锂离子电池的“太空实验室”

在神舟二十一號任务中，来自大连化学物理研究所的载荷专家张洪章将开展“面向空间应用的锂离子电池电化学光学原位研究”。锂离子电池以其重量轻、寿命长的特点，成为太空任务中关键的供电设备。研究其在太空极端环境下的性能演化规律，对提升未来航天器能源系统的可靠性与安全性具有重要价值。本项目将充分发挥张洪章作为载荷专家的专业能力，通过自主科学判断与精细光学调节，在微重力环境下实施锂离子电池原位光学观测，全程记录锂枝晶生长影像，实践在轨实时决策与快速响应的新型空间实验模式。张洪章的主观能动性与专业判断，被视为本项目获取创新成果的关键因素。

小鼠启程探索太空生命奥秘

小鼠作为生命科学研究中重要的哺乳类模式动物，因其与人类基因同源性高、体型小、繁殖周期短等特性，成为研究空间生理、病理、生长发育与繁衍规律的理想模型。此次四只“鼠鼠航天员”参与的实验项目全称为“空间动物品系筛选与饲养关键技术验证”。科研人员将通过多维度视频图像监测，系统分析失重、密闭等空间条件对小鼠行为模式的影响，并初步探索其在空间环境中的应激反应与适应性变化规律。小鼠在轨饲养约五天后，将随神舟二十号载人飞船返回地面，供后续深入研究。

微重力如何影响生命分子手性选择？

手性是分子层面的不对称构型属性，从DNA的双螺旋结构到药物分子的生物活性，手性选择深刻影响着生命活动。地球生命普遍采用左旋氨基酸与右旋核苷构建蛋白质与RNA，但重力在手性选择过程中的作用机制尚不明确。由宁波大学、中国科学院上海技术物理研究所及浙江工商大学共同承担的“空间环境下遗传密码起源与手性的关系”项目，将以左旋/右旋氨基酸、右旋核苷及高能磷酸盐体系为模型，在空间微重力环境中开展竞争成肽反应实验，旨在揭示微重力对手性生命分子选择的调控机制。

太空微重力环境下的活性胶体研究

活性胶体具备自我驱动特性，是研究复杂系统自组织和群体行为的理想微观模型。由上海交通大学主导的“微重力环境下活性胶体的结构与动力学研究”项目，将观测微重力条件下活性胶体粒子的个体运动与集体演化，系统分析其集群结构与动力学行为规律，以期阐明活性胶体粒子的驱动机制、相互作用与自组织原理。该研究成果有望为未来胶体微纳机器人的三维集群操控提供理论依据与技术路径。