“超級實驗室”有多牛？

    對科學家來說，宇宙空間是一個很好的實驗室。地球上的物理現象，都受到地球重力的制約，比如浮力、沉降等。在微重力，也就是通常說的“失重”環境下，能觀察到很多地球上不可能觀測到的獨特現象。

    重力掩蓋的秘密

    “極端物理條件下，物質的運動規律、物理化學過程、生命過程等都可能會發生變化，這就意味重大科學突破的可能。”實踐十號衛星首席科學家、中科院院士胡文瑞說。

    “從上世紀八十年代後期，我國就開始利用返回式衛星做微重力科學實驗，但都是搭載在其他用途的衛星上。實踐十號是第一顆專門為進行微重力科學和空間生命科學研究而發射的衛星，對科學研究來說，機會十分難得。”胡文瑞說。

    他說，近年，微重力環境是各國研究的焦點領域。人類要走向太空，就必須研究微重力環境下物質會發生哪些變化。而科學家的一些理論猜想，也祇有到太空微重力的環境下，才能進行實驗驗證。

    “地球重力場是蓋在物質運動規律和生命活動規律上的面紗，不揭開就無法看到很多問題的本質。”中科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說：“實踐十號衛星是一個高效、短期、綜合空間實驗平台，它的使命就是揭開被重力所掩蓋的科學秘密，力爭獲得重大科學突破。”

    為了開展微重力研究，科學家嘗試在地球上模擬微重力環境，比如利用幾十米、幾百米高的落塔或落井、拋物線飛機和探空火箭。

    “落塔或落井微重力時間祇有幾秒鐘；拋物線飛機可提供三十秒低重力時間；探空火箭一般從五分鐘到十幾分鐘。它們可以做流體、燃燒等耗時短的微重力實驗，而材料生長、生物過程等需要時間較長的實驗就無法進行。”實踐十號衛星科學應用系統總設計師康琦說：“長時間的空間科學實驗需要利用科學衛星、航天飛機、空間站進行，與地面微重力實驗互為補充。”

    不重複別人實驗

    胡文瑞介紹，實踐十號搭載的十九個實驗項目是從二百多項申請中脫穎而出的，按照創新性、可行性、必要性等科學標準，經過嚴格遴選、反覆論證，涵蓋微重力流體物理、微重力燃燒、空間材料科學、空間輻射效應、微重力生物效應、空間生物技術六大領域。

    “我們絕不會重複別人的實驗。”胡文瑞說：“所有實驗任務都是全新探索，每一項科學實驗均具有創新性，有很強的科學研究價值，有望獲取具有國際先進水平的、具有自主知識產權的重大科技成果。”

    據介紹，這十九項實驗都非常有特點，比如微重力下煤燃燒實驗等項目針對能源、農業和健康等國家戰略目標，為解決地球上的現實問題提供幫助；導線絕緣層着火實驗等項目結合航天器防火等關鍵技術需求，為中國航天工程後續發展提供支撐；哺乳動物早期胚胎發育、造血與神經幹細胞三維培養等項目瞄準空間生命科學的前沿課題，對人類未來走向太空有重要意義。

    實踐十號分兩艙

    胡文瑞介紹，目前世界上祇有俄羅斯和中國把返回式衛星技術運用到科學衛星上。實踐十號搭載了十九項科學實驗任務，涉及廿八項科學實驗研究，是迄今為止單次空間微重力和生命科學實驗項目及種類最多的衛星任務。

    不同於俄羅斯科學衛星是任務結束後整體返回地球，實踐十號分為留軌艙和返回艙。“十九項實驗中，八項流體物理和燃燒實驗將在留軌艙進行，其他十一項科學試驗將在回收艙進行。”康琦說，實踐十號設計壽命為十五天，返回艙在軌飛行若干天後將返回地球，而留軌艙將繼續在軌工作三到五天。

    胡文瑞介紹，實踐十號衛星整體為柱錐組合體形狀，高約五點二米，直徑超過二米。十九個實驗載荷分別裝在廿九個鋁合金箱子裡，總共近六百公斤。

    康琦介紹說，實踐十號上的生命科學實驗其實在地面上就已經開始了，其他實驗在衛星入軌後兩小時開始進行。留軌艙的實驗會輪流進行，而回收艙的實驗是同時進行，經過地面模擬飛行實驗確保它們不會相互干擾。