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4月6日,中國(guó)首顆微重力科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星實(shí)踐十號(hào)返回式科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星,由長(zhǎng)征二號(hào)丁運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。圖為“實(shí)踐十號(hào)”衛(wèi)星實(shí)拍?!≈袊?guó)科學(xué)院 攝
4月6日,中國(guó)首顆微重力科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星實(shí)踐十號(hào)返回式科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星,由長(zhǎng)征二號(hào)丁運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。圖為“實(shí)踐十號(hào)”在進(jìn)行調(diào)試?!≈袊?guó)科學(xué)院 攝
中新網(wǎng)甘肅酒泉4月6日電 (潘晨 張素)自從人類發(fā)現(xiàn)太空實(shí)驗(yàn)場(chǎng)擁有在地球上所沒(méi)有的微重力,便開(kāi)始源源不絕地來(lái)到這里實(shí)驗(yàn)。迄今為止,在這里開(kāi)展實(shí)驗(yàn)的中國(guó)航天器,均來(lái)自中國(guó)航天科技集團(tuán)公司第五研究院。
微重力,來(lái)自太空的禮物
微重力又稱零重力。失重,指物體失去重量,而不是失去重力。航天器在太空中飛行時(shí),只受地球、月球、行星、太陽(yáng)等天體的引力作用,在這種情況下,航天器及其內(nèi)部的物體相互之間沒(méi)有拉、壓、剪切等作用力,即處于失重狀態(tài)。
航天器及其內(nèi)部的物體失去重量只是一種理想狀況。實(shí)際上,航天器還會(huì)受到微小空氣阻力作用,航天器內(nèi)的物體并不都在航天器質(zhì)心位置,有時(shí)航天器會(huì)旋轉(zhuǎn)或發(fā)動(dòng)機(jī)工作會(huì)產(chǎn)生推力,在這些情況下,航天器及其內(nèi)部的物體表現(xiàn)出有微小的重量或者產(chǎn)生微小的加速度,好像受到了微小重力的作用,這種作用力稱為“微重力”。
微重力是來(lái)自太空的禮物。人類可以借此實(shí)現(xiàn)地面上難以進(jìn)行的科學(xué)實(shí)驗(yàn),進(jìn)行新材料和昂貴藥物的生產(chǎn)等。
太空實(shí)驗(yàn)成果多
在開(kāi)發(fā)利用太空微重力環(huán)境方面,各航天大國(guó)進(jìn)行了不懈的探索和嘗試。對(duì)空間微重力環(huán)境應(yīng)用,特別是材料加工潛力的認(rèn)識(shí)有了深化,形成了微重力流體力、空間材料學(xué)、生命科學(xué)及生物技術(shù)體系。
有資料稱,蘇聯(lián)從1980年至1990年進(jìn)行了500項(xiàng)太空材料加工實(shí)驗(yàn),范圍涉及金屬和合金、光學(xué)材料、超導(dǎo)體、電子晶體、陶瓷和蛋白質(zhì)晶體等。科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),空間是發(fā)展半導(dǎo)體金屬材料、新型工藝、復(fù)合材料和玻璃材料的理想場(chǎng)所。
人類還利用太空微重力環(huán)境進(jìn)行了一系列生物學(xué)實(shí)驗(yàn),主要是對(duì)生物體物質(zhì)、能量循環(huán)及調(diào)節(jié)研究的生物圈研究;利用微重力促進(jìn)生命進(jìn)程研究及對(duì)微重力環(huán)境如何影響地球上生物機(jī)體的形成、功能與行為研究的重量生物學(xué)研究;對(duì)暴露在空間高能環(huán)境中的生物體損傷與防護(hù)研究的輻射生物學(xué)研究等。
在空間微重力條件下進(jìn)行生物體組織培養(yǎng),可以避免地面重力條件所造成的對(duì)流和沉淀作用,獲得比地面條件下更好的效果。該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)不僅有助于加深人們對(duì)空間環(huán)境適應(yīng)情況的研究,也作為未來(lái)在空間站或外星建立動(dòng)植物養(yǎng)殖場(chǎng)的可行性研究的重要組成部分,對(duì)人類未來(lái)實(shí)現(xiàn)向空間移民宏偉計(jì)劃的可能性將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響,還給利用空間環(huán)境進(jìn)行藥物學(xué)研究、生產(chǎn)生物制劑帶來(lái)新的生機(jī)。
中國(guó)航天成果如何
從上世紀(jì)90年代,特別是進(jìn)入21世紀(jì),中國(guó)航天器技術(shù)得到了快速發(fā)展,中國(guó)研制發(fā)射的通信衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星、地球資源衛(wèi)星、導(dǎo)航衛(wèi)星和海洋衛(wèi)星等多種應(yīng)用衛(wèi)星,進(jìn)入廣泛、全面、深入的應(yīng)用階段,取得了顯著的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益。
在利用航天器技術(shù)服務(wù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)的同時(shí),從1987年開(kāi)始,中國(guó)就利用返回式衛(wèi)星和“神舟”飛船為載體,進(jìn)行一系列太空微重力環(huán)境下的科學(xué)研究和試驗(yàn)工作,已成功進(jìn)行了10余次航天育種試驗(yàn),前后共有70多種植物1000多個(gè)品種的植物種子經(jīng)過(guò)太空育種,取得了豐碩的成果。
未來(lái)的實(shí)驗(yàn)室在何方
各航天國(guó)家在通向太空實(shí)驗(yàn)場(chǎng)的道路上走法不一樣。美國(guó)和蘇聯(lián)/俄羅斯是全面展開(kāi),研究?jī)?nèi)容涉及到微重力的各個(gè)領(lǐng)域。中國(guó)、歐洲和日本更側(cè)重于材料科學(xué)、生物及生命科學(xué)的研究,其他國(guó)家則是零星搭載試驗(yàn),多屬材料加工范疇。
國(guó)際空間站是迄今為止最大的航天器,也是最大、最為先進(jìn)的太空科學(xué)研究和實(shí)驗(yàn)的平臺(tái)。由美國(guó)、日本、歐洲和俄羅斯等國(guó)提供的6個(gè)實(shí)驗(yàn)艙所組成的實(shí)驗(yàn)室,運(yùn)用了當(dāng)代最先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和工具。這里開(kāi)展的一系列生物、化學(xué)、物理及其它相關(guān)學(xué)科的研究將為生物、醫(yī)藥和工業(yè)的進(jìn)步,改善地球人的生活條件和未來(lái)地外旅行開(kāi)辟途徑。
有專家指出,隨著航天技術(shù)的發(fā)展,利用空間進(jìn)行商業(yè)化活動(dòng)是人類文明發(fā)展的必然趨勢(shì),利用太空資源的新型企業(yè)必將大量涌現(xiàn)。美國(guó)航天界曾預(yù)言,未來(lái),隨著航天器技術(shù)的發(fā)展,人們將到其它星球去采礦,建立太空工廠,將在太空中采集的礦就地冶煉成地球上需要的各種材料。(完)