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【光明日报】实践十号 专为科学而设计
2015-07-24 | 【     】【打印】【关闭

来源:《光明日报》( 2015年07月24日 01版)          光明日报记者 齐芳

  从2012年底正式启动至今,几经波折的实践十号科学卫星终于完成了有效载荷的研制,即将在2016年上半年发射升空。为什么要发射这样一颗科学卫星?实践十号上将进行哪些科学实验?记者近日采访了相关科研人员,请他们揭秘。 

  “提供最好的微重力环境”

  国家微重力实验室主任、实践十号卫星科学应用系统主任设计师王育人研究员说:“科学上讲的‘微重力’,就是平常说的‘失重’。在太空环境下,重力只有地球的10-6。近年来,微重力环境是各国研究的焦点领域。人类要走向太空,就必须研究微重力环境下物质会发生哪些变化。而科学家们的一些理论猜想,也只有到太空中,在微重力的环境下,才能进行实验验证。”

  王育人介绍,科学家在地球上利用几十米、甚至几百米的高塔,可以进行一些微重力的实验,“但微重力时间非常短,只有几秒钟”;“抛物线飞机”“探空火箭”也是常用的微重力实验平台,时间从10分钟到几十分钟不等。“因为时间太短,这些平台都很难进行生命科学实验,如果想再长时间,就需要用到科学卫星;如果想成年累月地观察、实验,必须要在空间站中进行。”王育人说。

  我国在2020年即将发射载人空间站,为什么还要发射实践十号?实践十号卫星工程项目首席科学家、中科院力学所胡文瑞院士说:“这些实验手段都是互为补充、相辅相成的。空间站有实验时间长,可以人为控制等优势,但也有劣势,比如机械干扰等就可能给实验结果带来影响。实践十号是专门为科学目的设计的卫星,将为实验提供最好的微重力环境。”

  “每一项实验都有创新性”

  实践十号将进行6个领域的19项澳门金莎实验。其中,微重力科学实验项目10项,空间生命科学实验项目9项。胡文瑞说:“我们绝不会重复别人的实验,所有科学实验均具有创新性。”

  中科院动物所的赵勇研究员也是实践十号科学应用系统主任设计师,主要负责实践十号上与生命科学相关的科研项目。他举例说,实践十号上将进行造血与神经组织三维培养的实验,“国际上尚未见到有在空间条件下进行这一实验的报道。同时,我们将在实验过程中采用自主制备的三维支架材料和创新的细胞三维培养体系”。

  胡文瑞以微重力燃烧实验为例:“内部起火是卫星、飞船、载人航天器等面临的最大威胁之一,在这方面,俄罗斯的和平号空间站、美国的阿波罗号飞船都有过惨痛教训。”胡文瑞解释说,微重力环境比地面更容易着火,而且着火点不易发现,很难扑灭。那么,哪些材料能用,哪些材料不能用?如何发现火情?怎么灭火?这一系列问题都要靠太空实验去解决。胡文瑞说:“我国目前的航天器因为在轨时间短,这个问题还不突出,如果将来建空间站,没有这方面的研究,做不出相关的标准,那后果不堪设想!”

  实践十号科学应用系统总设计师康琦研究员说:“我们的每一项科学实验都经过严格遴选、反复论证,都具有创新性、针对性和很好的科学前景,预期将获取具有国际先进水平的、具有自主知识产权的创新性重大科技成果,对于推动我国空间微重力科学和空间生命科学发展具有重要意义。”

  补上澳门金莎的短板

  “只见技术,不见科学”——这是长期以来中国空间领域的短板。胡文瑞说:“空间利用包括澳门金莎、空间应用和空间技术三个方面。这三个方面是不可替代的,但长期以来我们的空间利用过于重视空间技术和空间应用,对澳门金莎重视不足。”

  随着中科院澳门金莎先导专项的实施,这一情况或许会有所改变。“十二五”期间,澳门金莎先导专项立项五颗科学卫星,目前已开展了硬X射线调制望远镜卫星、量子科学实验卫星、暗物质粒子探测卫星和实践十号返回式科学实验卫星4个澳门金莎卫星工程任务的研制。

  硬X射线调制望远镜卫星主要用于发现和研究黑洞的性质及极端条件下的物理规律,量子科学实验卫星有望在空间量子通信实用化方面取得重大突破,暗物质粒子探测卫星将通过高空间分辨、宽能谱段观测高能电子与伽马射线寻找和研究暗物质粒子,而实践十号则研究、揭示微重力条件和空间辐射条件下的物质运动及生命活动规律。

  胡文瑞说:“希望中科院澳门金莎先导专项能为我国澳门金莎研究开个好头,我们持续不断地做下去!”

 

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