宇宙飛船著了火怎么辦?
在沒了晝夜之分、四季之分、上下之分的太空中,地球之花還會按故鄉(xiāng)的時(shí)間綻放嗎?會有別樣的美嗎?會結(jié)出與地球上不同的種子嗎?
……
現(xiàn)在要回答這些問題也許還為時(shí)尚早,但中國科學(xué)家未來兩周在太空中開展的19個(gè)新奇又有趣的實(shí)驗(yàn),能幫助積累和增進(jìn)相關(guān)的知識。
6日凌晨,在位于中國西北戈壁灘的
酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心,長征二號丁運(yùn)載火箭將實(shí)踐十號衛(wèi)星送入太空。
這顆返回式衛(wèi)星攜帶了等待開花的水稻、擬南芥,體態(tài)輕盈的果蠅,上千只蠶卵(其中一部分將在太空中孵化),細(xì)小的線蟲,小鼠的胚胎……經(jīng)過太空旅行后,這些“乘客”將隨衛(wèi)星返回艙重返地球,著陸在
內(nèi)蒙古四子王旗,幫助科學(xué)家揭示微重力環(huán)境和空間輻射對生命的影響。
中國科學(xué)家還準(zhǔn)備在實(shí)踐十號這個(gè)臨時(shí)搭建在太空的實(shí)驗(yàn)室里,“燒上幾把火”;觀察液滴如何蒸發(fā),以及沸騰的液體中冒出的泡泡……
除了尋找人類未來宇宙生存之法,實(shí)踐十號的科學(xué)實(shí)驗(yàn)也將有助于人類更好地在地球上生活,例如:更高效地開采石油;減少燃煤污染;在太空制造地球上造不出來的材料。
空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)獨(dú)具創(chuàng)新
中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心主任、空間科學(xué)衛(wèi)星工程常務(wù)副總指揮吳季介紹,實(shí)踐十號是世界上單次搭載空間實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目最多的衛(wèi)星??茖W(xué)家利用衛(wèi)星留軌艙和回收艙,開展涉及微重力流體物理、微重力燃燒、空間材料科學(xué)、空間輻射效應(yīng)、重力生物效應(yīng)、空間生物技術(shù)等領(lǐng)域的多項(xiàng)空間科學(xué)實(shí)驗(yàn),揭示微重力條件和空間輻射條件下的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)及生命活動(dòng)規(guī)律。
“中國要想創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展,必須有知識。目前在空間科學(xué)領(lǐng)域,中國還只是知識的使用國。實(shí)踐十號將極大地提高中國微重力科學(xué)及空間生命科學(xué)研究的整體水平,為未來空間環(huán)境的開發(fā)利用提供創(chuàng)新知識,對促進(jìn)中國在空間科學(xué)領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展具有重大意義?!眳羌菊f。
實(shí)踐十號首席科學(xué)家、中科院院士胡文瑞說:“實(shí)踐十號上開展的科學(xué)實(shí)驗(yàn)都是全新探索,都是國外沒有開展過的,每項(xiàng)實(shí)驗(yàn)都具有創(chuàng)新性和很強(qiáng)的科學(xué)研究價(jià)值,將孕育學(xué)術(shù)上重大問題的突破?!?/div>
航天科技集團(tuán)五院實(shí)踐十號衛(wèi)星總指揮邱家穩(wěn)介紹,實(shí)踐十號緊密圍繞有關(guān)能源、農(nóng)業(yè)和健康等領(lǐng)域國家科技戰(zhàn)略目標(biāo),結(jié)合航天器防火等關(guān)鍵技術(shù)需求,促進(jìn)地面生物工程、新材料等高技術(shù)發(fā)展和生命科學(xué)等基礎(chǔ)研究取得突破,對于推動(dòng)中國空間微重力科學(xué)和空間生命科學(xué)發(fā)展具有重要意義。
開辟太空實(shí)驗(yàn)場
實(shí)踐十號是中國第25顆返回式衛(wèi)星,也是首顆大規(guī)模實(shí)施空間微重力實(shí)驗(yàn)的衛(wèi)星。
專家介紹,地球上的物理現(xiàn)象,都受到地球重力的制約,比如浮力、沉降、壓力梯度等。在微重力環(huán)境下,在地面上被重力掩蓋的因素就開始變得重要,因此,微重力環(huán)境能觀察到很多地球上不可能觀測到的獨(dú)特現(xiàn)象。
中國將于2020年前后建成空間站,屆時(shí)空間站上可以做很多微重力實(shí)驗(yàn)。那么科學(xué)家為何還要在返回式衛(wèi)星上做實(shí)驗(yàn)?
胡文瑞解釋,在空間站上做實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢包括時(shí)間長、可以人為控制等,但殘余重力的干擾可能給實(shí)驗(yàn)結(jié)果帶來影響。實(shí)踐十號衛(wèi)星是專門為科學(xué)而設(shè)計(jì)的衛(wèi)星,可為實(shí)驗(yàn)提供比空間站更低的重力,對一些實(shí)驗(yàn)更加有利。
同時(shí),在返回式衛(wèi)星上做實(shí)驗(yàn)機(jī)動(dòng)性更好。一些實(shí)驗(yàn)樣本希望裝到衛(wèi)星上的時(shí)間離發(fā)射越近越好,例如這次實(shí)驗(yàn)中的干細(xì)胞、骨髓樣品、胚胎等是在發(fā)射前幾個(gè)小時(shí)才裝入衛(wèi)星。并且,在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,樣品能隨返回艙盡快回收,取出分析。
此外,實(shí)踐十號既有返回艙還有留軌艙,一些空間站上不敢做的實(shí)驗(yàn),例如燃燒實(shí)驗(yàn),就可利用留軌艙來完成。
“返回式衛(wèi)星既是對空間站的補(bǔ)充,也能發(fā)揮空間站不可代替的功能?!焙娜鹫f。
實(shí)踐十號科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師康琦說,利用返回式衛(wèi)星開展空間科學(xué)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)環(huán)境好、微重力水平高、風(fēng)險(xiǎn)小、成本低,一次飛行可提供較多的實(shí)驗(yàn)機(jī)會,特別有利于開展國際合作,是一個(gè)非常重要的空間實(shí)驗(yàn)手段。
據(jù)悉,歐洲空間局和日本宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)參與了實(shí)踐十號上的部分實(shí)驗(yàn)研究。
實(shí)踐十號衛(wèi)星總設(shè)計(jì)師趙會光介紹,中國是繼美國、俄羅斯之外第三個(gè)掌握返回式衛(wèi)星技術(shù)的國家。實(shí)踐十號衛(wèi)星是利用中國成熟的返回式衛(wèi)星技術(shù),開展微重力科學(xué)和空間生命科學(xué)研究的高效、短期、綜合空間實(shí)驗(yàn)平臺。實(shí)踐十號將完成六大領(lǐng)域和19項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn),其中8項(xiàng)流體物理試驗(yàn)在衛(wèi)星留軌艙中進(jìn)行,其他11項(xiàng)科學(xué)試驗(yàn)在回收艙中進(jìn)行。
他說,返回式衛(wèi)星有著獨(dú)特的優(yōu)勢,不少生物實(shí)驗(yàn)、生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)和科學(xué)搭載實(shí)驗(yàn),在軌實(shí)驗(yàn)后都需要返回地面來直接分析資料。此外,樣本在太空停留時(shí)間不能太長,而要在未來空間站進(jìn)行,返回一次時(shí)間較長,所以這種短期、需實(shí)物的實(shí)驗(yàn)用返回式衛(wèi)星非常合適。
時(shí)隔11年中國再發(fā)返回式衛(wèi)星
執(zhí)行這次發(fā)射任務(wù)的長二丁運(yùn)載火箭是中國在上世紀(jì)90年代專門為發(fā)射返回式衛(wèi)星研制的。
航天科技集團(tuán)第八研究院實(shí)踐十號運(yùn)載系統(tǒng)總指揮談學(xué)軍介紹,這次發(fā)射實(shí)踐十號距離長二丁上一次發(fā)射返回式衛(wèi)星已相隔11年。中國之前研制的返回式衛(wèi)星回收點(diǎn)都在
四川中部
遂寧山區(qū),因?yàn)楫?dāng)時(shí)那里人口和城鎮(zhèn)相對較少。但隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,近年來
遂寧山區(qū)人員密度增大,為保護(hù)當(dāng)?shù)匕傩盏娜松砗拓?cái)產(chǎn)安全,同時(shí)也為了方便衛(wèi)星搜尋回收,實(shí)踐十號的回收點(diǎn)在去年改為
內(nèi)蒙古四子王旗。
“因此,火箭的整體參數(shù)也根據(jù)這一變化做了相應(yīng)調(diào)整。此外,為了在發(fā)射前為裝載生物樣品預(yù)留時(shí)間,火箭燃料加注的時(shí)間也提前了。”談學(xué)軍說。
到目前為止,長征二號丁已經(jīng)發(fā)射了27次,先后將39顆衛(wèi)星送入太空,保持了百分之百的成功率,贏得“金牌火箭”之稱。實(shí)踐十號是長二丁發(fā)射的第二顆中國空間科學(xué)系列衛(wèi)星。長二丁去年底成功將暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星“悟空”送入太空,今年還將發(fā)射中科院研制的量子衛(wèi)星和碳衛(wèi)星。