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幸运28:“实践十号”卫星发射成功

“实践十号”卫星发射成功

  “实践十号”是中科院空间科学先导专项首批立项研究的科学卫星中准备时间最长的,整整筹备了10年。而上一颗返回式卫星“实践八号”在2006年成功发射,也已过去10年。这颗返回式卫星携带了等待开花的水稻、拟南芥,体态轻盈的果蝇,上千只家蚕卵……还有不少物理实验:在太空中液滴如何蒸发、煤怎样燃烧等等。

  4月6日幸运28凌晨1点38分,我国首颗微重力科学试验卫星“‘实践十号,返回式科学试验卫星”,在酒泉卫星发射中心由长征二号丁运载火箭发射升空,进入预定轨道。在这颗卫星上,搭载有19项微重力科学和空间生命科学实验。记者从中科院上海分院获悉,在这19个实验载荷中,有6个由中科院上海技术物理研究所研制,上海为“实践十号”贡献了近1/3的“太空实验室”。

  相机让“黑箱”变透明

  “实践十号”是中科院空间科学先导专项首批立项研究的科学卫星中准备时间最长的,整整筹备了10年。而上一颗返回式卫星“实践八号”在2006年成功发射,也已过去10年。这颗返回式卫星携带了等待开花的水稻、拟南芥,体态轻盈的果蝇,上千只家蚕卵……还有不少物理实验:在太空中液滴如何蒸发、煤怎样燃烧等等。

  有没有发现问题来了?这些在太空中完成的实验,研究人员既无法在旁操作,也无法亲身观察,发生在太空微重力环境下的种种生命现象,怎样才能被观察到?中科院上海技术物理研究所张涛研究员的研发团队为这些迷你“太空实验室”设计了特殊“眼睛”,让它们代替科学家观察、记录下人类无法预计的变化。

  “过去,搭载上天的载荷基本都是‘黑箱子,,科研人员只能看到实验生物上天前、回收后的状态,在天上这十几天究竟发生了什么变化,根本无法知道。”张涛说,为了让“黑箱子”变透明,他和他的研发团队想方设法为不同的实验研发了不同类型的相机,包括荧光相机、多光谱相机、显微相机和宏观相机。得益于技术发展,现在红外、可见光、紫外等各种波段的相机已可做得相当小巧,使记录实验箱中的种种变化有了可能。

  记录前沿科研宝贵数据

  早在10年前,“实践八号”育种卫星上天时,张涛和他的研发团队就做了第一次尝试,当时采用一套自主研发的显微摄像系统跟踪记录下青菜在太空中开花的过程。时隔10年,在他负责研发的6套实验载荷中,一共有10台自主研发的特殊相机。

  这次,中科院上海植物生理生态研究所有3个实验随卫星上天,实验载荷的研制均出自张涛和他的研发团队,其中包括2项植物培养实验。当地球植物飞向太空后,昼夜不再是24小时周期,也不再有四季的变化,如在国际空间站上每24小时中有16次的日出与日落,更重要的是没幸运28有了重力,生活于其中的植物没有上下方向。那么,植物的生长发育和代谢活动会有怎样的变化?科学家对植物样品进行了特殊处理———荧光标记,观察植物样品在空间微重力环境下的荧光图像,就可以发现其生长发育和代谢活动的特点。张涛和他的研发团队为这项实验研发了一台荧光相机,可以帮科学家拍下整个过程:荧光何时出现、持续多久、亮度变化……这都将为科学家提供宝贵的数据,为我国即将建立的空间站生命科学研究与发展奠定知识与技术基础。

  除了相机实时记录下图像,张涛和他的研发团队还开发了一套特殊的图像处理平台,可以对卫星下传的图像数据进行特殊处理,在不影响图像特征信息的同时,提高图像的视觉效果。“其实,现在科学家还可以通过地面发指令,调整实验参数。”张涛介绍,这次上天的还有一个物理实验,科学家可以对实验样品施加不同频率、不同振幅和不同持续时间的振动,模式组合可以多达上百种,实验过程都可以用图像记录下来,传回地面分析。

  每当“实践十号”经过地面测控站,就会将大量科学数据传回地面。“我们绝不会做别人完成过的实验。”“实践十号”卫星工程项目首席科学家胡文瑞院士说,这次不少科学实验为国际上首次开展,将对推动我国空间微重力科学和空间生命科学发展具有重要意义。

  (原载于《文汇报》 2016-04-07 07版)