中國首顆微重力科學實驗衛星「實踐十號」回歸地球五大看點

2016-05-02 12:26

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實踐十號科學實驗載荷及樣品狀態完好(新華社)

實踐十號科學實驗載荷及樣品狀態完好(新華社)

18日16時30分,內蒙古四子王旗的茫茫阿木古郎草原迎來了從遙遠太空回來的旅行者——中國首顆微重力科學實驗衛星「實踐十號」。

這位科學「實踐者」在太空期間順利開展了預定的空間科學實驗,返回艙在結束12天太空之旅後,率先回歸地球,留軌艙還將繼續在軌工作一段時間。它的回歸有哪些看點?科學家一一介紹。

中國首顆微重力科學實驗衛星實踐十號返回地球(新華社)
中國首顆微重力科學實驗衛星實踐十號返回地球(新華社)

看點一:返回艙帶回了哪些「乘客」?

實踐十號發射時搭載了19位「乘客」,但它們並不都隨返回艙回到地球。

「搭載回收艙返回地球的科學樣品涉及11項空間科學實驗,其中9項為空間生命科學實驗,2項為微重力科學實驗。」實踐十號衛星科學應用系統副總設計師段恩奎說。

這些載荷中包括了備受大家關注的小鼠胚胎、蠶卵、水稻、擬南芥、果蠅、線蟲等「特殊乘客」。此前對於它們是否能挺過這段艱難旅途,科學家們著實捏了一把汗。

回收艙在四子王旗著陸後,很快被運輸至預定地點,工作人員簡單處理後打開回收艙,小鼠胚胎培養箱、植物培養箱、幹細胞培養箱、生物輻射盒、物質運輸箱等載荷被一一取出。

隨即,11台實驗載荷及樣品被正式交付科學應用系統,科研人員對生物類實驗樣品進行了現場開箱處置。

「我們的4棵水稻和8棵擬南芥情況看上去不錯,部分樣品已經開花。」高等植物開花實驗的負責人、中科院上海生命科學研究院研究員鄭慧瓊對回收的樣品表示滿意。

據瞭解,這些載荷和樣品將及時送往實驗室進行處理,其中6個專案的樣品當晚就返京。科研人員將在各自的實驗室裡對實驗材料及樣品進行後期詳細處理和分析。

看點二:19項實驗進行情況如何?

實踐十號總設計壽命15天,在軌段12天,其間19項科學實驗按照計畫有序開展。科研人員可以在衛星科學應用系統任務運行中心通過視頻、圖片看到各項實驗的整個過程,通過獲得的資料開展研究。

「依據對已獲得的空間實驗結果初步分析,實踐十號上的科學實驗進展順利,總體達到了預期的科學實驗要求,取得了預期的科學實驗結果。」段恩奎說,「一些新實驗現象已超越國際上對微重力環境下其結果的預言。」

比如,小鼠早期胚胎在太空中順利完成從2細胞到囊胚的全程發育,這是世界上第一次實現哺乳動物胚胎在太空發育;研究空間流體管理問題的熱毛細對流實驗也實現了全部目標,在國際上首次取得了熱毛細對流體積效應的實驗結果;造血與神經幹細胞三維培養實驗、高等植物開花實驗、骨細胞定向分化等其他實驗也都取得了預期的結果……

據介紹,在軌實驗期間,有10個項目的科學家依據對衛星下傳的實驗結果的及時處理、分析和判斷,對後期實驗進行了多次優化與調整,改變了空間實驗參數,並獲得了更為理想的實驗結果。

看點三:留軌艙將做什麼?

實踐十號回收艙返回後,留軌艙將繼續在軌工作一段時間。

「衛星留軌段讓我們有機會開展危險性、拓展性的科學實驗,比如燃燒類的實驗,將是對前期在軌段實驗的有益補充。」段恩奎說,

目前留軌艙全部8個專案空間實驗計畫已排定。煤燃燒實驗按照預定的方案主要在留軌段完成;其他實驗項目各有1到2次機會完成預定的科學實驗以及開展部分拓展實驗。其間,科學實驗結果仍通過衛星原遙測、數傳發射機下傳。

實踐十號衛星首席科學家胡文瑞院士表示,實踐十號多模式、靈活性的實驗安排、調整,為科學實驗衛星服務科學實驗做了有益的探索。通過對科學實驗資料、樣品的後續深入處理、分析,希望得到更加豐富的科學結果,從而取得重大創新科技成果。

據瞭解,留軌艙在完成後續空間科學實驗項目後,將墜入大氣層自然燒毀。

看點四:衛星回歸有哪些技術保障?

對於隨返回艙回歸地球的11個實驗載荷來說,「回家」的過程是一段艱難的旅途,能否安然無恙落地,決定了後續科學研究能否順利開展。

為了確保衛星在回收階段落得既好又穩,實踐十號被安裝上了一個「秘密武器」——脈衝雷達應答機。它能打破航天器返回過程中常見的「黑障」限制,實現全程即時監控,極大提高了地面對衛星返回艙的測量精度。

此外,航太科技集團五院的研究人員在實踐十號的主降落傘頂部安裝了一個浮囊,把實踐十號打造成「水陸兩栖」偵察兵,可適應更為複雜的回收條件。

回收艙轉入返回軌道時,由於速度快,艙體的頭部會與大氣層進行劇烈摩擦,產生高達幾千攝氏度的熱量,如何控制溫度?實踐十號衛星系統總設計師趙會光介紹,此次對回收艙熱控系統進行了更改,能夠控制熱溫。此外技術人員為艙體製備了防摩擦和耐熱的特殊材料,既能阻擋熱量進入返回艙內,又能把大量的熱量迅速帶走。

看點五:為何選擇新的回歸地點?

實踐十號衛星是中國自2006年成功發射回收「實踐八號」衛星後,間隔10年再次發射回收的返回式衛星,是中國成功發射回收的第24顆返回式衛星。

十年前,返回式衛星的「前輩們」選擇「回家」地點是四川遂寧的大山裡;十年後,「實踐十號」衛星的「回家」地點選擇了遠隔千里的內蒙古四子王旗大草原。

實踐十號衛星總指揮邱家穩介紹,衛星成功返回,回收著陸區域選擇非常重要。隨著經濟的快速發展,近年來遂甯山區人員密度增大,新建房屋林立,為了保護當地百姓的人身和財產安全,同時也為了衛星的更好搜尋回收,所以選擇了回收條件相對成熟的四子王旗。

內蒙古四子王旗地勢平坦開闊、人煙稀少,也是中國神舟系列飛船的著陸場。

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