6月13日，中國酒泉衛星發射中心載人航天發射場，神舟九號飛船及其運載火箭“長征二號F”組合體直指蒼穹，靜待發射。按照預定計劃，神舟九號飛船6月中旬擇機發射，與天宮一號實施中國首次載人空間交會對接任務。
“神九”飛船即將載着三名航天員發射升空，與“天宮一號”交會對接，將翻開了中國載人航天工程空間站建設新的篇章。
作爲中國載人航天工程重要參與研製單位，位於湖北襄陽的航天科技集團四院四十二所除承擔了“神九”逃逸火箭發動機、飛船艙體密封系統研製任務外，還爲航天員提供了全套醫監生化檢測組件，爲“天宮一號”裝備了一個小小的的“太空醫院”，每次檢測要使用的一整套工具，整整齊齊地用固定在一個小操作板上，把操作板往航天員工作臺板上輕輕一粘，就是一個“醫監平臺”，而這個醫監繫統也是在神舟飛船上首次啓用。
“袖珍”不簡單
“神九”飛船與“天宮一號”交會對接後，三名航天員將在空間站工作、生活多天。太空生活對他們的身體會有什麼影響?如何保證他們的身體健康?爲了解決好這些問題，“天宮一號”特地爲航天員們配備了一套醫監生化檢測系統，就好象是一個小小“太空醫院”，對航天員各項生理指標實施全程“醫學監護”。
在衆多的監測任務中，一項重要任務就是對航天員尿液進行檢測，對相關生理指標進行實時監控。航天員在軌飛行中進行生化指標檢測時，會用到一套樣本採集、預處理和進樣檢測工具，這套工具就被稱爲“醫監生化檢測組件”。雖說只是一些操作工具，但由於是在微重力、空間有限的環境中使用，這些看似簡單的工具一個個都不簡單。
首先，所有組件都十分小。由於受總體空間限制，整個醫監生化監測系統不大，用於樣本採集、處理的工具就更小。大多類似於拇指大小，最大的也大不過一個巴掌。三人多天要用到的全部檢測組件裝在一個盒子裏，寬不過15公分，高不過20公分。“麻雀雖小，五臟俱全”，雖然是“袖珍”工具，其功能性結構設計卻一樣都不能少，而且必須尺寸精確、設計精細;其次，這些工具用起來要方便、簡單，在微重力環境下通過“傻瓜式”操作就能實現以“l”(1ml=1000l)爲容量單位的精準定量，確保微量取液準確、可靠;第三，所有組件材料要求十分嚴格，必須在太空環境下無毒、耐酸鹼、耐高溫，並且不對樣本的生化指標不產生任何干擾，以確保數據的準確。
材料是關鍵
“最難的是材料的非特異性吸附性能，要求所使用的材料對某化學元素的響應值要達到10-6”!四十二所醫監生化項目負責人、分析測試技術專家馬新剛研究員介紹說。正是“非特異性吸附性能”這個一般人無法弄懂的生化名詞讓課題組絞盡了腦汁。2010年，課題組對研製的材料進行檢測，結果超出指標要求十萬八千里。材料配方調試了N次，依然達不到10-6的指標要求。
“最終，我們還是依靠‘科學的眼睛’找到了問題的所在!”馬新剛所指的“科學的眼睛”就是先進的分析測試技術。項目組通過近200次分析檢測實驗，發現研製的橡膠材料吸收了生化檢測液中的一些化學物質，同時又釋放出一些干擾物質。而且，生化檢測液量越小，這種吸收、釋放的干擾就越大。
如何把高惰性的“非特異性吸附”材料與橡膠基體相結合，同時滿足其他各種要求呢?項目組制定了專門的攻關方案，一方面從工藝入手解決兩種材料結合問題，一方面利用先進的分析測試技術，再次深入分析各種材料間的性能特性，重新調整材料配方。
多管齊下，項目組終於成功找到了一條“通關”路徑：通過對橡膠表面進行特殊處理，提高其惰性。同時，改進組件的外殼工藝以滿足硬度、透明度等要求，研製出了完全國產、無毒無害、滿足生化檢測要求的材料和適應微小複雜結構要求的成型工藝。在太空高低溫交變、高真空、強紫外輻射、原子氧侵蝕等複雜環境下，這些檢測組件性能穩定，完全滿足不小於1年的儲存、使用要求。
設計費思量
儘管預想周全，在預處理環節的設計時，如何通過簡單操作就能實現樣本有效氣液分離還是讓設計人員陷入了困頓。由於是微重力環境下進行微量取樣，任何一丁點的氣泡都會影響檢測結果，氣液分離處理必須徹底。可一般地面上氣液分離都採取離心原理，到了天上，在尺寸有限的情況下樣品如何實現高速旋轉?用什麼提供充足的動力?氣泡和尿液分離後，又怎樣才能不再混在一起?課題組採取了各種方法試驗，不是氣液分離不徹底，就是分離後氣液又再次混合。
一次，負責離心器設計的研究員程福銀在出差的火車上見到了一種“握力器”式的手動自發電手電筒，回到所裏他馬上動手開始類似設計。“那段時間，我們滿腦子都是‘奇思怪想’，見到一個能轉的東西都想試試!”。最後，解決問題的靈感卻是來自音樂盒。程福銀精心爲只有手掌大小的離心器設計了一個手動提供動力的可變速離心繫統，變速後離心端轉速爲初級轉速的360倍，不僅達到了氣液完全分離的目的，同時實現了“無源設計”。氣液分離後的分離瓶，拿在手上雖只有拇指大小，但內部設計卻是“暗藏玄機”，穩穩地將氣泡和液體“固定”在了兩端。
2012年4月底，在經過了氣密性、耐高溫性能等多方面的檢驗，抗拉、抗壓破壞性實驗、非特異性吸附實驗評審和多次系統聯試後，四十二所研製的醫監生化檢測組件順利通過了有關方面的評審，正式交付，真正肩負起了航天員生命健康的監護職責。
