“實踐十號”衛星實景拍攝 資料圖片
4月6日淩晨1時38分，實踐十號返回式科學衛星一飛沖天！
用中國科學院力學研究所研究員、實踐十號首席科學家胡文瑞院士的話説，實踐十號是一顆“專為科學而生的”衛星，它為實驗提供了載人空間站都無法達到的更好的微重力環境，“極端物理學條件必然蘊含著重大的科學問題的突破，我們期待實踐十號為我們帶來驚喜！”
微重力研究是國際科技競爭的焦點
地球的重力環境是1g，微重力環境就是指重力僅為10-6g到10-4g的環境。胡文瑞説：“在微重力環境下，物理過程和生命過程都會發生改變，一些理論預言也只有在微重力環境下才能得到檢驗。對物理學、材料科學、生命科學而言，微重力環境都是最好的實驗場。”
微重力環境不只為基礎科學發現提供了新平臺，更在育種、新藥製備、新材料發明上大有作為。中國科學院國家空間科學中心主任、空間科學衛星工程常務副總指揮吳季説：“與之前發射的暗物質粒子探測衛星不同，實踐十號的很多科學實驗，比如微重力條件下哺乳動物早期胚胎發育研究、微煤燃燒和污染物生成實驗等，結果都與我們的日常生活息息相關。”
微重力環境是地球上所不具備的——人類必須到太空中去。近年來，微重力科學研究已經成為國際科技競爭的焦點：俄羅斯一直在微重力環境中進行新型工藝和新型材料的研究，美國已在微重力環境中發明瞭新藥。有資料稱，以美國為例，據不完全統計，美國航空航太局在微重力科學實驗研究投資，平均以每年50%的速度遞增。
吳季説，中國原來衛星多以應用為主，進行基礎研究的科學衛星幾乎沒有，“中國要建設創新型國家，不能永遠用別人發現的知識，永遠跟在別人後面走。”去年12月，中國發射了暗物質粒子探測衛星，除了實踐十號今年下半年還將發射量子科學實驗衛星和硬X射線調製望遠鏡衛星。“這4顆衛星都是由中國科學院空間科學戰略性先導科技專項支援的，我們正在遴選‘十三五’期間的科學衛星項目，希望這些努力能夠儘快補上中國空間科學的短板。”
實踐十號能提供更好的微重力環境
2020年左右，中國將建成載人空間站。但實踐十號所作的實驗並不僅僅是載人空間站建成之前的有益補充，胡文瑞説：“它能為科學實驗提供一個比載人空間站更好的環境。”
環境一：10-6g微重力環境。“實踐十號能提供比載人空間站更好的微重力環境。”胡文瑞説，載人空間站因為首先要保證航太員的健康和安全，所以微重力環境往往達不到10-6g。航太科技集團第五研究院研究員、實踐十號衛星系統總設計師趙會光説：“實踐十號微重力整體水準能達到10-4g，部分科學儀器在不同時段能達到10-6g。”胡文瑞説：“而且空間站比較大，人員活動和機械運轉都會對微重力環境産生干擾，實踐十號則排除了相關干擾，能為科學實驗提供最好的微重力環境。”
環境二：機動性強。與以前衛星發射不同的是，直到4月5日晚、衛星發射的8個小時前，最後一個有效載荷才安裝到實踐十號上。中科院力學研究所研究員、實踐十號科學應用系統總指揮康琦解釋：“這是一項涉及生命科學的實驗，因此要最大限度地排除地球重力的影響，因此我們選擇最後才將有效載荷裝配到衛星上。”這在載人空間站上是無法實現的，胡文瑞説：“實踐十號在這方面有很強的機動性，一切以科學實驗為先。”
環境三：雙艙實驗。在實踐十號的19項科學任務中，“典型非金屬材料燃燒實驗”“電流過載下導線絕緣層著火”等微重力燃燒實驗特別受到矚目，這些是胡文瑞呼籲了好多年的項目。“內部起火是衛星、飛船、載人航太器等面臨的最大威脅之一，這在世界航太發展史上不是沒有慘痛教訓的！但在載人空間站上，這類危險的實驗不適合做。”胡文瑞説，“而實踐十號分為留軌艙和回收艙兩部分，回收艙返回地球後，留軌艙會繼續完成這些實驗。”
圍繞科學目標創新工程設計
“我們已有十年沒有發射過返回式衛星了！”中國航太科技集團五院研究員、實踐十號工程總設計師唐伯昶有些激動，“我們為它量身定制了許多新功能，既要保證實現科學目標，又要守護它平安返家。”
趙會光介紹，實踐十號所承擔的任務為設計者提出了很多難題。“我們以前發射過24顆返回式衛星，但大多是遙感等應用衛星。實踐十號是我國第一顆微重力科學實驗衛星，實驗對平臺帶來的挑戰，是以往任何一顆返回式衛星都不曾遇到的。”比如，諸多實驗的展開讓天地遙作業系統更加複雜；再比如，為了確保實驗結果，對回收艙的散熱提出更高要求……“我們在熱控、微重力、供電能力、回收保溫等方面進行全面升級。”趙會光説，特別是為了解決控件材料實驗設備（溫度長期保持在700攝氏度附近）和生命科學實驗設備（溫度要求保持在36攝氏度左右）同處回收艙的溫控問題，在返回式衛星上首次引入流體回路溫控技術，“可以説，實踐十號是創造性地邁出空間科學實驗步伐的一顆‘新星’！”
實踐十號的另一個亮點是，科學家們為返回艙選擇了一個新的落點——內蒙古四子王旗。
今天，實踐十號發射成功，但它引領的科學之路才剛剛開啟。胡文瑞説：“實踐十號取得的實驗數據要作進一步分析，並與地面實驗進行比對。我相信，大家會陸續看到激動人心的科研成果！”
（酒泉4月6日電 記者 齊芳）
