绝不重复别人的实验
胡文瑞介绍,实践十号搭载的19个实验项目是从200多项申请中脱颖而出的,按照创新性、可行性、必要性等科学标准,经过严格遴选、反复论证,涵盖微重力流体物理、微重力燃烧、空间材料科学、空间辐射效应、微重力生物效应、空间生物技术6大领域。
“我们绝不会重复别人的实验。”胡文瑞说,“所有实验任务都是全新探索,每一项科学实验均具有创新性,有很强的科学研究价值,有望获取具有国际先进水平的、具有自主知识产权的重大科技成果。”
胡文瑞介绍,目前世界上只有俄罗斯和我国把返回式卫星技术运用到科学卫星上。实践十号搭载了19项科学实验任务,涉及28项科学实验研究,是迄今为止单次空间微重力和生命科学实验项目及种类最多的卫星任务。
康琦说,实践十号设计寿命为15天,返回舱在轨飞行若干天后将返回地球,而留轨舱将继续在轨工作3到5天。实践十号卫星整体为柱锥组合体形状,高约5.2米,直径超过2米。19个实验载荷分别装在29个铝合金箱子里,总共近600公斤。
“实践者”上天
要干4件“大事”
揭示鼠小弟胚胎细胞在太空能否发育?
随着人类走向太空,未来,哺乳动物能在太空正常繁衍吗?为了回答这个疑惑,实践十号把小鼠早期胚胎带上了太空。它能否在空间环境下正常分裂、发育?其发育过程与地面有哪些不同?
“我们以小鼠细胞胚胎为研究对象,对其进行培养并显微实时跟踪观察,看它在微重力环境中能否继续分裂到8个细胞、16个细胞……观察在微重力情况下,哺乳动物胚胎能否和在地球上一样正常发育。”中科院动物所研究员段恩奎说。
日本研究人员几年前发表报告称,在太空微重力等环境下,哺乳动物正常的胚胎发育可能会受到阻碍,因此哺乳动物要在太空繁衍难度较大。中国将利用返回式科学实验卫星,揭示空间环境条件下动物早期生命活动规律,为未来长期太空飞行中保障人类生殖发育健康提供科学依据。我们还有望在世界上首次获得空间小鼠早期胚胎是否能发育的实时摄影图片。
向太空火灾说“不”,确保空间站安全!
载人空间飞行过程中,存在多种威胁航天器和航天员安全的潜在风险,其中航天器舱内火灾事故是最严重的一种。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。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。这次“实践者”要做的另一件“大事”,就是为今后载人空间飞行探索更安全的防火规范和材料选用、使用规范。
实践十号卫星科学应用系统总设计师康琦介绍,将来建空间站,没有这方面的研究和防火标准,后果不堪设想。
太空辐射性强,航天员如何舱外实验?
太空环境中,既有太阳耀斑和日冕物质抛射时产生的太阳高能粒子,也有长期存在的能量高、穿透性强的银河宇宙射线,即使是数十厘米的铝板也难以防护。这次实践十号搭载了3个生物辐射盒,携带了水稻种子、拟南芥种子和线虫等样品,研究空间辐射引起生物基因组变化和空间辐射损伤的分子网络调控,建立辐射风险评估体系,为我国空间站辐射评估和防护提供基础。
实验项目组负责人杭海英介绍,实践十号开展的实验,以小鼠细胞和果蝇为样本,定量研究空间辐射对基因组稳定性方面的影响,就是希望解答在微重力环境下,辐射对人体基因组损伤的问题。
煤炭微重力条件下能实现“冷焰燃烧”?
美国空间站十大成果之一,就是通过棉花团点燃观察到“冷焰燃烧”,而这一低温状态下的燃烧是地面无法看到的。胡文瑞院士介绍,此次“煤燃烧及其污染物生成实验”也期待看到微重力条件下煤的“冷焰燃烧”实验效果。
实验将选择2至3种我国典型煤种,在实验装置中点燃,观测不同炉温、不同煤种、不同粒径和环境气体成分条件下的单个球形煤颗粒和煤粉颗粒群的燃烧全过程,记录下单颗球形煤粒火焰形状、颗粒表面变化、挥发和释放现象及其变化规律等。康琦说,煤炭是我国能源的主力。在微重力环境下进行煤燃烧实验,则可以避免浮力、热对流等因素干扰,有望获得一些地面无法得到的基础数据,对帮助人类更好利用煤炭资源有重要意义。