我国微重力搭载试验成果综述

自1987年8月进行了第一次空间微重力试验以来,我国已先后进行了5次空间微重力试验,取得了许多可喜的成果。本文比较全面地综合介绍了我国在空间材料科学和空间生命科学的研究和试验方面所取得的初步成果。     

中国返回式卫星搭载任务综述

中国返回式卫星在完成预定的主任务外，利用其剩余的载荷能力，以搭载形式进行了一系列空间科学和空间技术试验，达到一星多用，一次发射多方受益的目的。文章简要地叙述了这些年来的搭载任务，特别是在空间材料科学和空间生命科学试验方面取得的成果，其效果相当于搭载发射了１颗返回式科学技术试验卫星。     

空间里的蛋白质晶体生长

生物大分子晶体生长具有重要的理论和实际意义。空间微重力环境是研究复杂的蛋白质结晶过程和生长其高质量晶体的理想地方。1992年8月,应用国内研制的装置在返回式卫星FSW—2上完成了空间蛋白质晶体生长实验。有六种蛋白质在空间长出了晶体,其中酸性磷脂酶A_2和溶菌酶的晶体明显优于地面对照实验长出的晶体。对结果的分析还在进行中。     

载人航天器密封舱内强制通风下的火灾温度场及流场特性仿真分析

文章建立微重力环境下载人航天器密封舱简化物理模型,利用FDS软件仿真分析火源在密封舱中心位置时不同送风角度(θ=0°、θ=45°、θ=60°)下舱内温度和烟气浓度的分布规律。分析结果显示:需要在大功率设备上方两侧布置火灾探测器;不同送风角度下的速度场不同,造成舱内温度分布规律也不同;当送风角度θ=45°、θ=60°时,密封舱内的烟气与θ=0°时相比更易排出。分析结果可为载人航天器密封舱内送风口及火灾探测器的设置提供参考。     

用国产装置进行的空间蛋白质结晶实验

使用国内研制的管式汽相扩散结晶装置,在我国返回式卫星上,成功地完成了两次空间蛋白质晶体生长实验,10种不同种类的蛋白质配制的48个样品在空间的出晶率分别达52%和80%,其中少数蛋白质生长出了较高质量的蛋白质晶体。结果表明,空间的微重力环境利于改善蛋白质晶体的生长,而且在结晶条件优化足够好的条件下,在空间里能生长出比地面晶体尺寸较大、形态较好和内部有序性较高的蛋白质晶体。本文还就微重力对蛋白质晶体生长的具体作用及其开发利用做了讨论。      

微重力下低温液氪贮箱热力学特性

在轨滑行阶段液氪贮箱长期处于微重力环境。为研究其内部传热和相变过程对大轨道转移飞行器贮供单元工作性能的影响,建立了微重力液氪贮箱CFD模型,采用VOF法及Lee气液相变理论,研究了重力水平、初始液氪温度、初始充满率对微重力下液氪贮箱热分层及压力变化的影响。结果表明:常重力g0下贮箱的压升率分别为10^-4 g₀,10^-5 g₀,10^-6 g₀的1.84倍、1.98倍、2.04倍,微重力下温度分层程度(2～3 K)远低于常重力(90 K);不同初始液氪温度下贮箱压力随时间呈先降低后升高的变化趋势,且初始液氪温度越低,贮箱压升率越小;微重力下液氪贮箱存在临界初始充满率,当初始充满率Φ>70%时贮箱压升率随初始充满率的升高而增大,当Φ<70%时贮箱压升率随初始充满率的升高而减小。