2016十大科技新闻评选 | 之十一:我国首颗微重力科学实验卫星——实践十号

第18期 首颗微重力卫星,实践十号,科学实验卫星, 2016-12-02 13:56:30
来源:中国科技网
作者: 编辑:左瑾
【编者按】

时光飞逝,2016年进入了倒计时。今年,国内外科技圈我们一起见证过的大新闻,你都还记得吗?
从11月底开始,我们将会带你依次回顾这一年中的重大科技新闻,并在年底进行投票,由你来选出2016年十大科技新闻~

我国首颗返回式微重力科学试验卫星——实践十号的天地往返之路

4月6日凌晨,我国首颗返回式微重力科学试验卫星——实践十号发射成功。

4月6日凌晨,一颗形状奇特的卫星来到距离地球200多公里的轨道上。它就是我国第25颗返回式卫星,也是我国首颗返回式微重力科学试验卫星——实践十号。

搭载着19项在轨试验设备的实践十号,将完成探索宇宙再返回地球的非凡旅程,再续我国返回式卫星的辉煌。

“这些年里我们一直不忘初心,为这颗卫星量身定制了许多新功能,不仅助它在浩瀚的宇宙中揭开更多太空的奥秘,同时要守护它平安返家。”该卫星工程总设计师、一直从事返回式卫星研制工作的唐伯昶表示,实践十号基于返回式卫星雄厚的技术实力基础,在热控、微重力、供电能力、回收保温等方面得到了全面升级,是创造性地迈出空间科学实验步伐的一颗“新星”。

“实践十号”太空在轨科学实验之一:家畜航天生物育种实验

家畜航天生物育种实验漫画示意图

里航碑:家畜航天生物育种实验首次上太空

6日凌晨升空的 “实践十号”卫星,搭载了来自内蒙古的牛、羊等家畜的体细胞、干细胞、精子等材料,这是世界上首次在太空进行家畜航天生物育种实验。

内蒙古赛科星家畜种业与繁育生物技术研究院开展的这项以体细胞、干细胞、精子为材料的家畜航天育种新技术开发,提供的科学试验材料有:中国黑白花奶牛、中国三河肉牛、中国蒙古肉羊、阿尔巴斯绒山羊、梅花鹿的体细胞、精子及两个牛和两个小鼠的干细胞。每个家畜品种包括雌雄2个体细胞和1个精子样品。

“实践十号”太空在轨科学实验之二:空间辐射对基因组和遗传影响

小鼠细胞示意图

“实践十号”为何搭载小鼠细胞去太空——专家解读定量研究辐射对基因组稳定性的影响

“空间环境中的高放射性辐射和微重力是人类空间活动面临的两个有害因素,必须对其作出客观评估,并据此寻找到恰当的应对方法才能保证人类长期空间活动的顺利进行。”杭海英一语道破了其实验的最终目的。

杭海英和团队设计了太空实验,以哺乳动物的细胞为样本,定量研究空间辐射对基因组稳定性的改变情况,为将来开发更灵敏的空间辐射生物学效应检测方法奠定基础,并为太空辐射的风险和防护研究提供新的基础数据和检测手段。

“实践十号”太空在轨科学实验之三:微重力条件下材料的燃烧特性

微重力条件下的火焰

实践十号科学卫星上为啥要“点一把火”?

王双峰团队在卫星上所做的实验项目叫“典型非金属材料在微重力环境中的着火及燃烧特性研究”,是要通过卫星空间实验,研究非金属材料在微重力条件下的着火和燃烧过程,分析燃料种类、形状和环境气流等因素对材料的着火和火焰传播机理的影响规律,并将其与地面实验结果、数值模拟结果相对照,认识微重力环境中火灾发生和演变的规律,建立非金属材料火焰传播和可燃极限模型,为航天器设计中材料防火性能的评价、材料筛选以及火灾安全措施的建立和完善提供科学依据。

“实践十号”太空在轨科学实验之四:哺乳动物胚胎太空发育研究

小鼠胚胎在太空发育

段恩奎团队的项目“微重力条件下哺乳动物早期胚胎发育研究”于4月6日搭乘实践十号返回式科学卫星升空。卫星上天10几小时后,从发回的照片上,研究人员发现小鼠细胞开始分裂,发育过程就此开始。2细胞到4细胞,再到8细胞、16细胞。到60小时前后,有些已经发育成囊胚。

哺乳动物在太空环境中能否正常繁衍生息?这是科学家们一直探索的前沿课题。17日,中国科学家在内蒙古乌兰察布市宣布,首次在太空中实现小鼠的胚胎发育,并在全球第一次于地面上看到了小鼠胚胎在太空发育的清晰照片。

这次实验在技术上又有巨大进步。一是中科院上海技术物理所研制了优质的胚胎培养箱。第二项进步是小鼠的2细胞胚胎样品是在卫星发射前8小时安装在卫星上的。第三是科研人员研制出一套适合胚胎在太空发育的密闭培养系统。这些保证了胚胎能够在卫星升空后重新开始发育。

“实践十号”返回地球卫星回收舱安全着陆 搜索回收任务圆满成功

工作人员对实践十号返回舱内的搭载物进行拆解

我国首颗微重力科学实验卫星实践十号在顺利完成12天太空飞行后,于18日16时30分在内蒙古四子王旗的预定区域着陆。卫星回收舱着陆状态正常,外观良好,这标志着搜索回收任务顺利完成。

据了解,回收舱返回后,卫星的留轨舱继续在轨工作,完成包括煤燃烧实验在内的8个实验项目。专家指出,卫星留轨让科学家有机会开展危险性、拓展性的科学实验,对前期在轨段实验做有益补充。这期间的科学实验结果仍将通过卫星原来的遥测、数传发射机下传。

实践十号是我国成功发射回收的第24颗返回式卫星。实践十号作为我国第一颗微重力科学实验卫星,其实验的苛刻要求对卫星平台提出巨大挑战,比如,诸多实验的展开让天地遥操作系统更加复杂,对回收舱的散热提出更高要求。因而设计人员在热控、微重力、供电能力、回收保温等方面进行了全面升级。可以说,实践十号是创造性地迈出空间科学实验步伐的一颗“新星”。

百余航天专家同庆首个“中国航天日”

首个“中国航天日”座谈会现场

1970年4月26日,一曲脍炙人口的《东方红》在太空唱起,奏响了中国人探索宇宙的宏伟乐章。46载斗转星移。从东方红一号卫星开创纪元,到神舟五号载人飞船实现国人飞天梦,再到嫦娥一号探测器奔向月球,中国航天跨越三大里程碑,阔步前行。

“实践十号”返回地球卫星回收舱安全着陆的五日后,即23日,来自中国载人航天工程和北斗卫星导航系统工程百余名专家齐聚一堂,共同迎接首个“中国航天日”。

据悉,载人航天工程是我国目前规模最大、系统组成最复杂、技术难度最高、协调面最广的重大国家工程,实施20多年来,已成功发射10艘飞船和一个目标飞行器,成功将10位航天员送入太空,实现了从无人飞行到载人飞行、从一人一天到多人多天、从太空行走到交会对接,从单船飞行到组合体稳定运行等一系列重大跨越,取得载人航天“十全十美”的成绩。