悉数实践-10卫星的"第一"头衔

1 我国第一颗专门的微重力科学实验卫星 实践-10返回式科学实验卫星是为开展多项"微重力科学和空间生命科学"空间实验而专门量身定做的返回式卫星.卫星的承载能力、微重力水平、实验载荷服务支持能力等较以往返回式卫星均有进一步提升,是我国新一代具有安全回收、适应中长期在轨试验、应用灵活和成本低廉的空间科学实验平台.在结构布局上,它充分继承了以往返回式卫星的结构特点,外形是一个圆柱圆锥组合体,内部则是由4个舱段构成的仪器舱及返回舱.根据任务要求,实践-10卫星在轨道设计上也进行了调整,由以往返回式卫星的椭圆轨道变为圆轨道,这一改变,大大提高了微重力水平,为更好地开展微重力环境下的科学实验提供了有力的支撑.     

返回式卫星上的微重力水平估算

导出了近地卫星上任意部位微重力水平的表达式,分析和近似估算了利用我国返回式卫星进行首次空间材料加工试验时的微重力水平,表明是在按轨道周期变化的优于1×10~(-5)g_0的准稳态加速度上,迭加了幅度不超过2×10~(-4)g_0的随机加速度脉冲干扰。我国在1987年8月5日发射的返回式卫星上,首次搭载了一台空间晶体生长炉,在空间微重力条件下进行了以砷化镓为主的十项材料加工试验。为了对所得结果进行科学的分析,就必须知道晶体生长期间的微重力水平。本文结合卫星的实际运行参数给予了估算。     

二、各显神通的人造卫星

在航天科学技术馆里，有一幅特别吸引人们注意的摄影作品。这就是反映我国航天专家将5台搭乘中国卫星做微重力材料加工试验的仪器交付给联邦德国MBB-艾尔诺公司代表的照片。这5台仪器是1988年5月搭乘在中国的返回式卫星上，在太空邀游了8天之后安全返同地面的。这是我国第二次用返回式卫星为外国用户搭载仪器做微重力试验服务。     

中国的返回式卫星

中国的返回式卫星是一种低轨道、三轴稳定、返回舱可安全回收的卫星,可用作遥感卫星、微重力试验平台和科学技术试验卫星。文章简要地概述了卫星的各分系统,卫星的发射和返回以及卫星的主要应用方面。到1990年,我国已发射成功和回收了12颗返回式卫星,取得了比较好的社会效益和经济效益。     

中国返回式卫星为日本提供微重力试验搭载服务圆满成功

1996年11月21目中国长城工业总公司与日本丸红公司在北京举行了卫星搭载微重力试验样品的交接仪式。 这次搭载是由我国第17颗返回式科学试验卫星提供的。卫星于1996年10月20日由我国的长征2号丁火箭发射,11月4日卫星顺利返回。回收的搭载样品完好无损,遥测数据齐全。日方对长征火箭的再次发射成功、卫星及搭载样品的顺利回收表示祝贺。在我国发射的17颗返回式卫星中,16颗获得成功,成功率达94％。 这次搭载是中国长城工业总公司首次为日本用户提供服务。这是继为法国、德国提供微重力试验搭     

1990年中国返回式卫星的微重力水平监测

叙述了1990年中国返回式卫星采用的微重力测量系统概况、微重力测量数据的处理方法、微重力测量结果与分折。指出:这是国内首次空间微重力水平监测;研制的JS05-1A 微重力测量仪动态精度优于4μg,响应时间6ms,达到了国际同类仪器的先进水平;该仪器为指导优化空间晶体生长的微重力环境及了解卫星工作状况提供了有力手段。通过对该卫星微重力水平监测所获得的73505对数据进行分折,发现有效载荷动作是影响卫星微重力水平的主要因素,为10~(-4)g 量级;有效载荷不动作时,除1.23%的时间存在10~(-4)g量级不明干扰外,有97.6%的时间微重力的绝对值小于4×10~(-5)g,仅O.3%的时间在10~(-4)g 量级。     

中国首颗微重力科学实验卫星升空

正2016年4月6日1时38分,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(简称"实践十号卫星")按照预定窗口时间,由长征二号丁运载火箭在酒泉卫星发射中心准时发射升空。卫星进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。实践十号卫星于2012年12月31日正式立项,是空间科学先导专项首批科学实验卫星中唯一的返回式卫星,主要科学目标是利用太空中微重力等特殊环境,开展涉及微重力流体物理、     

微重力环境下植物培养箱设计

基于空间微重力下植物的生物学效应及其微重力信号转导研究需要,在微重力条件下培养拟南芥,获得经微重力条件生长的拟南芥样品.在空间实验过程中实时采集、存储和传输植物样品的数字图像,并根据生物样品的生长周期对生物样品进行低温固定和储存,再由返回式卫星带回地面,开展微重力植物生物学效应研究.      

我国又回收一颗试验卫星——首次为外国公司提供卫星搭载服务

<正> 1987年8月5日我国又成功地发射了一颗人造地球卫星。这是一颗科学探测和技术试验卫星,是用“长征2号”火箭,在西北酒泉卫星发射中心发射的。卫星按计划在轨道上运行了五天,开展了科学探测,并首次进行了微重力下的技术试验。8月10日下午2时半、卫星再入舱按预定的时间准确地降落在预定的区域。这样,我国已成功地发射和回收了九颗人造卫星、成功率为百分之百。     

空间机器人协调控制全物理仿真设计与验证

机械手在空间运动时,对卫星本体会产生干扰,卫星本体采用协调控制方法,减少机械手运动对本体的影响.设计基于气浮台的全物理仿真试验系统,通过气足漂浮支撑机械手和三自由度气浮台,来模拟卫星在空间微重力环境下一个平面内的协调控制运动,采用星上部件、控制器和控制软件,对协调控制进行了验证.     

空间站微重力流体实验设备需求分析

对国际空间站和中国科学实验卫星及载人飞行器上开展的微重力流体实验情况进行论述和分析,重点分析了国际空间站（ISS）微重力流体科学实验设备情况.根据中国空间微重力流体物理科学发展需求,结合国际空间站微重力流体科学实验对设备的需求,提出了未来在中国空间站开展微重力流体实验时空间实验设备需要重点考虑和解决的问题,同时提出相关设计建议.      

中国微重力科学研究回顾与展望

微重力科学主要研究微重力环境中物质运动的规律,以及不同重力环境中重力对物质运动的影响.中国微重力科学研究起步于20世纪60年代,兴起于80年代中后期,经过多年发展,目前已初具规模,在一些重要方向具有明显特色和一定优势.本文回顾了中国微重力科学研究的早期历程,评述了近年来中国微重力科学研究进展,特别是利用实践十号科学实验...     

SJ-10 Recoverable Satellite for Space Microgravity Experiments

SJ-10 is a recoverable scientific experiment satellite specially for the space experiments of microgravity physics science and space life science. This mission was officially started on 31 December 2012, and the satellite was launched on 6 April 2016. This paper introduces briefly the SJ-10 mission, the progress of SJ-10 engineering and the project constitution of sciences experiments onboard SJ-10. The purpose of this mission is to discover the law of matter movement and the rule of life activity that cannot be discovered on the ground due to the existence of gravity, and to know the acting mechanism on organisms by the complex radiation of space that cannot be simulated on the ground.      

Achievements of Space Scientific Experiments Aboard SJ-8 Satellite

As scientific experiment payloads, microgravity experiments of fluid physics, life science,combustion science, physics and accelerator measurement were conducted on board the Chinese recoverable satellite SJ-8 during 18-day orbital flight. The experimental payloads and an experiment support system constituted the microgravity experiment system of the flight mission. This article has presented the briefs of the scientific achievements of these space experiments, the composition and performance of the Microgravity Experimental System (MES) and the general picture of the overall flight mission, respectively.      

脉冲星导航试验卫星科学观测数据分析

脉冲星导航试验卫星是我国发射的一颗专用试验卫星.经过4个多月的在轨观测,该卫星已成功获取了大量观测数据.介绍利用该卫星搭载的掠入射聚焦型X射线探测器在近4个月中对PSR B0531+21获得的观测数据第一批处理结果.本文详细阐述掠入射聚焦型X射线探测器的观测模式,给出脉冲星观测数据的处理方法以及脉冲星参数的拟合过程,利用基于第一手观测数据的脉冲星精化参数验证掠入射聚焦型探测器在轨工作性能,得以回答使用国产X射线探测器是否能够“看得见”脉冲星问题.     

Progress in Research on Materials Under Microgravity in China

Research on materials under microgravity in China began in the 1980s, sparked by Prof. Lanying Lin (academician of CAS), Prof. Xiji Wang (academician of CAS), Prof. Guirong Min (academician of CAS), and Prof. Huabao Lin (academician of CAS), and others. The first semiconductor crystal, first optical crystal, and first alloys were grown in space on board a recoverable satellite in 1987. Since then, microgravity materials science became a new scientific branch in China.Scientific and technical activities on space crystal growth and solidification are carried out through two major programs: ground-based studies and orbital experiments. The main results obtained during 2001-2003 are reported below.     

空间微重力条件下碲镉汞晶体的布里支曼生长

在中国返回式卫星上进行了一台双温区空间晶体生长炉的搭载试验，成功地实现了空间微重力条件下碲镉汞晶体的布里支曼生长，取得了一些有意义的结果。文章介绍了这种晶体炉的设计和空间试验的过程；分析了回收样品的主要测试结果；并对空间材料加工装置的设计和一些相关工艺问题进行了讨论     

A simple closed aquatic ecosystem (CAES) for space

A closed aquatic ecosystem (CAES) was developed to study the effects of microgravity on the function of closed ecosystems aboard the Chinese retrieved satellite and on the spacecraft SHENZHOU-II. These systems housed a small freshwater snail (Bulinus australianus) and an autotrophic green algae (Chlorella pyrenoidosa). The results of the test on the satellite were that the concentration of algae changed little, but that the snails died during the experiments. We then sought to optimize the function of the control system, the cultural conditions and the data acquisition system and carried out an experiment on the spacecraft SHENZHOU-II. Using various sensors to monitor the CAES, real-time data regarding the operation of the CAES in microgravity was acquired. In addition, an on-board 1g centrifuge was included to identify gravity-related factors. It was found that microgravity is the major factor affecting the operation of the CAES in space. The change in biomass of the primary producer during each day in microgravity was larger than that of the control groups. The mean biomass concentration per day in the microgravity group decreased, but that of the control groups increased for several days and then leveled off. Space effects on the biomass of a primary producer may be a result of microgravity effects leading to increasing metabolic rates of the consumer combined with decreases in photosynthesis.     

空间引力红移实验的原理与精度

通过对文献[4, 5]关于空间引力红移实验原理与精度的分析,根据爱因斯坦惯性力与引力等效的原理,提出在航天器内部,重力的大部分被惯性力抵消,因而其中的微重力比轨道重力小很多(失重).因此,应当把星载原子钟的重力势取为与微重力相当的有效重力势,而不能简单地将星载钟的重力势取为轨道重力势.另外,检验相对论红移需要将理论值与实验值进行对比,这两种数值均具有误差,而检验精度取决于误差较大者.因此,如果不提高地球重力模型(例如EGM2008)精度而只提高测量精度则不能提高检验精度.