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实践十号返回式科学实验卫星

Shijian-10

实践十号是中国科学院空间科学战略性先导科技专项(简称空间科学先导专项)中首批科学卫星中唯一的返回式卫星,是第一颗专门开展微重力科学和空间生命科学研究的综合空间实验平台。

实践十号卫星将充分发挥我国返回式卫星技术的优势,在轨开展流体物理、重力生物效应、生物技术等6大领域的19项科学实验,研究在微重力环境及复杂辐射环境中的物质运动规律以及生命活动规律,以期在重大应用研究和基础研究方面取得突破性进展。

实践十号科学实验卫星于2016年4月6日成功发射。卫星入轨后,各项载荷有序运转,共在太空开展21天科学实验。回收舱在轨工作12天后返回内蒙古四子王旗落区,载荷及生物样品进行现场拆解后携带返回实验室进行后期处理。

科学目标

在轨开展流体物理、燃烧科学、材料科学、辐射生物效应、重力生物效应、生物技术等6大领域的科学实验

利用空间实验样品返回的方式,研究在微重力环境及复杂辐射环境中的物质运动规律以及生命活动规律,以期在重大应用研究和基础研究方面取得突破性进展。

基本信息
  • 发射时间:
    2016年4月6日1时38分
  • 轨道类型:
    250km近圆轨道
  • 发射地点:
    酒泉卫星发射中心
  • 卫星质量:
    3300 Kg
  • 运载火箭:
    长征二号丁运载火箭
  • 载荷质量:
    600 Kg
  • 卫星状态:
    成功回收
  • 尺  寸:
    2.0 m×2.0 m×5.2 m (L×W×H)


2016年4月18日,在回收舱在轨工作12天后返回内蒙古四子王旗落区

实践十号卫星有效载荷及空间科学实验项目

实践十号卫星共有 19 个科学项目载荷设备,其中密封舱 8 台载荷,回收舱 11 台载荷。为达到资源复用的设计目标,对部分载荷设备的控制功能进行了集成设计。采用集成设计的载荷共有七台,分别为:多功能炉、辐射基因盒、骨髓 培养箱、胶体材料箱、煤燃烧箱、蒸发对流箱、导线特性箱。本文所做的主要工 作都是围绕以上七个载荷进行的,它们的研究内容如下所述。

多功能炉用于空间熔体材料科学实验任务,在空间微重力环境下进行高温材料合成,着重于空间材料制备和加工工艺的规律性探索。实验结束后返回地面, 回收样品进行材料学研究。

辐射基因盒针对空间辐射环境进行细胞和果蝇培养实验,实验结束后返回地面回收样品,并与地面实验结果对照获得空间实验结果。该实验用于研究空间辐 射对基因组稳定性改变的效应。

骨髓培养箱研究骨髓间充质干细胞培养及诱导分化骨细胞实验。实验结束后回收样品,进行后续分析,并与地面实验结果对照获得空间实验结果。该实验用于研究微重力环境下人骨髓间充质干细胞定向分化骨细胞效应。

胶体材料箱中包括两个空间科学实验,一个是研究微重力条件下胶体粒子的运动规律,另一个是观察液晶的相变过程。载荷内部安装 CCD 摄像机拍摄实验过程中样品的动态图像。

煤燃烧箱用于观察在微重力条件下煤粒、煤粉样品的燃烧过程。采用 CCD 相机观察样品燃烧过程,拍摄燃烧时的火焰形态、颜色等。同时,使用气氛检测 传感器测量样品燃烧产生的气体物质的浓度。

蒸发对流箱的功能是研究微重力条件下液体蒸发及对流的过程,研究样品包 括水、酒精、油等不同性质的液体,通过 CCD 相机观察这些样品在微重力场中 的蒸发对流过程。 导线特性箱用于研究导线样品在通以过载电流的情况下,样品绝缘层的变化。实验过程中,通过 CCD 相机来观察样品绝缘层破裂、冒烟、着火等过程的实时情况。

其中微重力科学实验,共10项


载荷名称 空间科学实验项目
蒸发对流箱 蒸发与流体界面效应空间实验研究
颗粒物质箱 颗粒物质运动行为-颗粒流体气液相分离空间实验研究
沸腾气泡箱 微重力沸腾过程中的气泡热动力学特征研究
毛细对流箱 热毛细对流表面波空间实验研究
胶体材料箱 胶体有序排列及新型材料研究
Soret实验箱 微重力条件下石油组分热扩散特性的研究和Soret系数的测量
导线特性箱 微重力环境电流过载下导线绝缘层着火烟的析出和烟气分布规律
煤燃烧箱 微重力下煤粉/煤粒燃烧及其污染物生成特性研究
非金属燃烧箱 典型非金属材料在微重力环境中的着火及燃烧特性研究
多功能炉 多种空间熔体材料科学实验
空间生命科学实验,共9项


载荷名称 空间科学实验项目
生物辐射盒 空间辐射诱变的分子生物学机制
辐射基因盒 空间辐射对基因组的作用和遗传效应研究
家蚕培养箱 空间环境对家蚕发育的影响与变异机理的研究
植物培养箱 微重力植物生物学效应及其微重力信号转导研究
物质运输箱 微重力下细胞间相互作用的物质输运规律研究
高等植物箱 空间微重力条件下光周期诱导高等植物开花的分子机理研究
干细胞箱 微重力条件下造血与神经干细胞三维培养与组织构建研究
胚胎培养箱 微重力条件下哺乳动物早期胚胎发育研究
骨髓培养箱 微重力条件下人骨髓间充质干细胞的骨细胞定向分化效应及其分子机制研究