“实践十号”来了！我国首颗微重力科学实验卫星成功发射
▌本文来源：央视新闻
2016年4月6日1时38分，我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。
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△视频：“实践十号”返回式科学实验卫星发射圆满成功
空间科学先导专项首批唯一返回式卫星
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、微重力燃烧、空间材料科学、空间辐射效应、重力生物效应、空间生物技术六大领域的19项科学实验，主要研究、揭示微重力条件和空间辐射条件下物质运动及生命活动的规律。其中，8项流体物理和燃烧实验将在留轨舱内进行，另外11项科学实验将在回收舱进行。卫星任务设计时间全长十五天，将利用我国成熟的返回式卫星技术按预定程序返回地球。
实践十号卫星工程如何分工
实践十号卫星工程由中国科学院国家空间科学中心抓总负责。航天科技集团公司第五研究院抓总研制卫星系统及卫星平台；科学应用系统由中国科学院力学所负责，19个科学实验项目由中国科学院11个研究所和6所高校承担。此外，欧洲空间局和日本宇宙航天研发机构各自参加了一个科学实验项目。中国科学院国家空间科学中心牵头负责地面支撑系统研制、建设和运行及有效载荷总体工作；运载火箭系统由中国航天科技集团所属上海航天技术研究院负责研制，这是长征系列运载火箭的第226次飞行。
量子科学实验卫星和硬X射线调制望远镜卫星将于2016年下半年相继发射
目前，空间科学先导专项各项工作正按计划稳步推进，我国空间科学系列首发星——暗物质粒子探测卫星已于近期“满分出师”，顺利在轨交付用户单位。量子科学实验卫星和硬X射线调制望远镜卫星将于2016年下半年相继发射，争取在量子力学完备性检验、超大质量黑洞等空间科学前沿领域取得重大科学成果。
实践十号：卫星中的“大个头”
实践十号卫星是一颗在微重力空间环境下完成科学实验为主要目的的卫星，这就好比是一个飞行在太空中的专门的微重力实验室，这不仅在我国是第一次，在世界范围内都是少有的。
△实践十号卫星飞行模拟图
实践十号卫星是我国首次专门为微重力环境试验研制的卫星，它有5米高， 3吨多重。在我国的卫星当中，也算是“大个头”了。据航天科技集团五院实践十号卫星总指挥邱家稳介绍，实践十号是我们国家卫星目前为止搭载科学试验载荷数量最多的一个卫星，承载了19套载荷，分为两类，一类是空间微重力试验载荷，一类是空间生命试验载荷，所以它对微重力水平要求比较高。
利用“微重力”做科学研究
卫星进入轨道后，绕地球旋转的离心力和受到的重力相互抵消，就会产生“几乎没有重量”的情况，这就是所谓的“微重力”或者我们所说的“失重”。
2013年神舟十号任务中，航天员王亚平就给全国的青少年展示过微重力状态下的一些物理现象。但是，如果要利用“微重力”做科学研究，要求就会高得多，这个“微重力”环境必须非常精确稳定，尽量降低大气的阻力对微重力水平的不利影响，容不得任何的干扰，这就是研制实践十号关键技术。
△ 2013年6月20日上午10点，神十航天员王亚平在太空给地面的学生讲课。
除此之外卫星内部活动部件的干扰，月球等天体产生的潮汐力，甚至太阳光照射在卫星上产生的阻力这样几乎观测不到的因素，都被综合考虑进来。如此精密的设计下，实践十号才能营造出只有地面重力万分之一的“微重力”环境，让搭载的科学试验得以进行。
实践十号卫星总工程师唐伯昶介绍，国家在科学研究方面的需求越来越多，发射实践十号就是要把空间科学试验大大地往前推进一步。
目前全世界的科学家都在通过各种方式营造微重力环境，包括飞机抛物线飞行，探空火箭等实验手段，但它们能够提供短时间的微重力环境。而实践十号一次发射可为科学载荷提供的微重力环境达到十二天，成为我国展开空间基础研究重要的技术手段。
与神舟飞船在同一地点返回
在完成太空中的飞行任务后，实践十号的返回舱会带着部分的试验样本返回地球，返回的地点和我们搭载航天员完成天地往返的神舟飞船一样，是在内蒙古的四子王旗，但它的返回方式却和神舟飞船有着很大的区别。
△2013年26日8时07分，神舟十号飞船成功降落于内蒙古四子王旗主着陆场预定区域。
实践十号的外形和我们平常所见的卫星有很大的不同，由于它不像载人火箭需要使用整流罩包裹返回地球，所以整个外形看上去就像一颗放大的子弹头。
邱家稳介绍，飞船是由升力控制来实现返回的，这种控制可以准确地控制飞船落在预定区域，但实践十号卫星为了简化设计就没有升力控制，在返回仓和留轨仓分离时刻的参数控制需要非常精准。
长二丁：时隔十一年再送返回式卫星
护送实践十号卫星进入太空的是我国长征火箭家族中的长征二号丁运载火箭，别看它身材小，它一直保持着百分之百的发射成功率。这也是长二丁火箭时隔十一年，再次担负返回式卫星的发射任务。
△ 2013年4月26日12时13分，我国在酒泉卫星发射中心用“长征二号丁”运载火箭，将“高分一号”卫星发射升空。
“长征二号丁”是我国研制的通用型中型运载火箭，主要用于发射低轨道和太阳同步轨道上的科学实验和对地观测卫星，运载能力最大接近四吨。完成实践十号的发射任务后，长二丁火箭的发射次数达到了27次，百分之百成功发射。
航天科技集团八院长征二号丁运载火箭总指挥谈学军介绍，连续成功十五次以上就可以叫“金牌火箭”，所以我们长二丁也是“金牌火箭”。这是长二丁第七次承担返回式卫星发射任务。
事实上，长二丁第一次飞行，发射的就是一颗返回式的科学试验卫星。正是由于长二丁可靠的性能，诞生以来它还担负了多项重大的发射任务。我国高分辨率对地观测卫星的首发星“高分一号”，我国首颗暗物质粒子探测卫星“悟空”，都是乘着它升入太空的。不过，上一次发射返回式卫星，还是在2005年。如今，11年过去了，虽然外形变化不大，但今天的长二丁火箭已经有了很大的提升。控制系统采用了冗余的控制方案，两个系统实时地实现备份。
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空间实验平台：返回式卫星与空间站
目前人类进入太空完成空间实验的手段，主要就是通过返回式卫星和空间站来进行实验。那么这两种方式有什么样的差别，国际上目前的发展状况是怎样的呢？
△国际空间站
说到空间实验，大家第一印象中肯定是在空间站等航天器中由航天员进行的实验，比较著名的包括国际空间站里，宇航员完成的微重力燃烧、胚胎培育等十大炫酷实验，以及我国航天员在天宫一号目标飞行器中进行的太空课堂等。
高振良介绍，空间站有它的优势，它是一个比较大型的，能承载更多的载荷，所以给科学家们提供更多的实验平台，而且它有一个优点，是长期运行，航天员在轨可以有人去照料。
△ 2014年世界杯期间，国际空间站宇航员踢足球喝啤酒庆祝世界杯
返回式卫星是一种被发射到太空后，停留一段时间，再返回地面的特殊航天器，它不需要人到太空，相比于空间站进行太空实验，它有着自己的特点。返回卫星是独立运行的，特别是对一些空间生命类的一个实验，可能在轨需要一周甚至半个月，我们就需要把实验成果拿回来进行进一步的分析，这就需要返回卫星可以发挥它小、快、灵的特点。
除此之外，返回式卫星由于不需要考虑人员安全等特点，还可以完成很多空间站不方便进行的空间实验。比如一些比较危险的，比如燃烧类的实验，都可以用这种返回式卫星这种平台去开展。
目前，世界返回式卫星主要是俄罗斯的光子号和生物号系列返回式卫星，美国之前使用航天飞机完成相关实验，目前主要依靠国际空间站进行科学研究。而我国研制返回式卫星的历史已经有半个世纪，完成发射24颗，相关技术已经走在世界前列。
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本期监制/唐怡 主编/李浙
记者/刘璐璐 詹正旗 吴杰 赵中良 编辑/李伟 吕小品
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