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“实践十号”成功发射 探秘空间微重力科学实验的前世今生
华夏经纬网   2016-04-08 16:04:14   
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“实践十号”成功发射探秘空间微重力科学实验的前世今生

    4月6日,中国首颗微重力科学实验卫星实践十号返回式科学实验卫星,由长征二号丁运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。图为“实践十号”卫星实拍。 中国科学院 摄

4月6日,中国首颗微重力科学实验卫星实践十号返回式科学实验卫星,由长征二号丁运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。图为“实践十号”在进行调试。 中国科学院 摄

4月6日,中国首颗微重力科学实验卫星实践十号返回式科学实验卫星,由长征二号丁运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。图为“实践十号”在进行调试。 中国科学院 摄

  中新网甘肃酒泉4月6日电 (潘晨 张素)自从人类发现太空实验场拥有在地球上所没有的微重力,便开始源源不绝地来到这里实验。迄今为止,在这里开展实验的中国航天器,均来自中国航天科技集团公司第五研究院。

  微重力,来自太空的礼物

  微重力又称零重力。失重,指物体失去重量,而不是失去重力。航天器在太空中飞行时,只受地球、月球、行星、太阳等天体的引力作用,在这种情况下,航天器及其内部的物体相互之间没有拉、压、剪切等作用力,即处于失重状态。

  航天器及其内部的物体失去重量只是一种理想状况。实际上,航天器还会受到微小空气阻力作用,航天器内的物体并不都在航天器质心位置,有时航天器会旋转或发动机工作会产生推力,在这些情况下,航天器及其内部的物体表现出有微小的重量或者产生微小的加速度,好像受到了微小重力的作用,这种作用力称为“微重力”。

  微重力是来自太空的礼物。人类可以借此实现地面上难以进行的科学实验,进行新材料和昂贵药物的生产等。

  太空实验成果多

  在开发利用太空微重力环境方面,各航天大国进行了不懈的探索和尝试。对空间微重力环境应用,特别是材料加工潜力的认识有了深化,形成了微重力流体力、空间材料学、生命科学及生物技术体系。

  有资料称,苏联从1980年至1990年进行了500项太空材料加工实验,范围涉及金属和合金、光学材料、超导体、电子晶体、陶瓷和蛋白质晶体等。科学家们发现,空间是发展半导体金属材料、新型工艺、复合材料和玻璃材料的理想场所。

  人类还利用太空微重力环境进行了一系列生物学实验,主要是对生物体物质、能量循环及调节研究的生物圈研究;利用微重力促进生命进程研究及对微重力环境如何影响地球上生物机体的形成、功能与行为研究的重量生物学研究;对暴露在空间高能环境中的生物体损伤与防护研究的辐射生物学研究等。

  在空间微重力条件下进行生物体组织培养,可以避免地面重力条件所造成的对流和沉淀作用,获得比地面条件下更好的效果。该项实验不仅有助于加深人们对空间环境适应情况的研究,也作为未来在空间站或外星建立动植物养殖场的可行性研究的重要组成部分,对人类未来实现向空间移民宏伟计划的可能性将产生深远的影响,还给利用空间环境进行药物学研究、生产生物制剂带来新的生机。

  中国航天成果如何

  从上世纪90年代,特别是进入21世纪,中国航天器技术得到了快速发展,中国研制发射的通信卫星、气象卫星、地球资源卫星、导航卫星和海洋卫星等多种应用卫星,进入广泛、全面、深入的应用阶段,取得了显著的社会效益、经济效益。

  在利用航天器技术服务国民经济和国防建设的同时,从1987年开始,中国就利用返回式卫星和“神舟”飞船为载体,进行一系列太空微重力环境下的科学研究和试验工作,已成功进行了10余次航天育种试验,前后共有70多种植物1000多个品种的植物种子经过太空育种,取得了丰硕的成果。

  未来的实验室在何方

  各航天国家在通向太空实验场的道路上走法不一样。美国和苏联/俄罗斯是全面展开,研究内容涉及到微重力的各个领域。中国、欧洲和日本更侧重于材料科学、生物及生命科学的研究,其他国家则是零星搭载试验,多属材料加工范畴。

  国际空间站是迄今为止最大的航天器,也是最大、最为先进的太空科学研究和实验的平台。由美国、日本、欧洲和俄罗斯等国提供的6个实验舱所组成的实验室,运用了当代最先进的科学技术和工具。这里开展的一系列生物、化学、物理及其它相关学科的研究将为生物、医药和工业的进步,改善地球人的生活条件和未来地外旅行开辟途径。

  有专家指出,随着航天技术的发展,利用空间进行商业化活动是人类文明发展的必然趋势,利用太空资源的新型企业必将大量涌现。美国航天界曾预言,未来,随着航天器技术的发展,人们将到其它星球去采矿,建立太空工厂,将在太空中采集的矿就地冶炼成地球上需要的各种材料。(完)

 

责任编辑:程金玉

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