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我國首顆微重力科學實驗衛(wèi)星--實踐十號成功回收
2016年4月18日16時30分,在完成12天的太空飛行后,我國首顆微重力科學實驗衛(wèi)星--實踐十號的成功回收艙(如圖所示)在內(nèi)蒙古四子王旗著陸場預定區(qū)域成功著陸.回收艙著陸狀態(tài)正常、外觀良好,搜索回收任務順利完成.這是我國成功發(fā)射回收的第24顆返回式衛(wèi)星.衛(wèi)星回收任務的成功完成,標志著我國在空間科學研究與應用領域邁出了堅實的步伐.
回收技術(shù)作為航天技術(shù)中一項舉世公認的難題,實踐十號返回地球家園應該具備什么條件呢?據(jù)航天科技集團公司五院總體部返回衛(wèi)星與空間安全總體研究室高振良介紹說,首先,實踐十號衛(wèi)星的控制系統(tǒng)要能夠準確地調(diào)整衛(wèi)星姿態(tài),使它能夠從在軌道上飛行的姿態(tài)變成返回姿態(tài);其次,衛(wèi)星艙段必須能夠可靠分離,衛(wèi)星還需自帶動力系統(tǒng),確保順利脫離原運行軌道,進入返回軌道;再次,衛(wèi)星以超高的速度沖向大氣層,會與空氣產(chǎn)生強烈的摩擦,衛(wèi)星的表面會產(chǎn)生很高的溫度,因此,衛(wèi)星要有良好的防熱性能和隔熱性能,確保返回艙不被燒毀,并且保證返回艙內(nèi)部溫度不能過高;同時,返回艙上要有良好的減速和緩沖設備,確保安全降落到地面而不被摔壞;最后,返回艙上還要裝備標位裝置,確保返回落地后能及時發(fā)出信號,以便回收人員及時識別位置和成功回收.
實踐十號衛(wèi)星科學應用系統(tǒng)副總師、中科院動物所研究員段恩奎介紹,搭載實踐十號衛(wèi)星回收艙返回地球的科學樣品涉及11項空間科學實驗,其中兩項為微重力科學實驗,9項為空間生命科學實驗,涉及領域包括:微重力流體物理、空間材料科學、空間輻射生物學效應、重力生物學效應、空間生物技術(shù)等.
其中有一項實驗十分有趣,它類似我們?nèi)粘_“水”.這項實驗名稱是“微重力沸騰過程中的氣泡熱動力學特征研究”.實驗中,科學家們采用了一種與水特性相似的低沸點液體,加熱的實際效果與燒開水完全相同.在地面重力條件下,一旦產(chǎn)生氣泡,氣泡便會在浮力作用下,迅速離開加熱表面.而在微重力(又稱零重力)環(huán)境下,加熱表面上的氣泡黏附在加熱面上,并在加熱面上移動,但很難脫離加熱面,同時氣泡不斷地長大,尺寸比在地面上實驗時要大得多.
段恩奎表示,依據(jù)對已獲得的空間實驗結(jié)果初步分析,實踐十號衛(wèi)星科學實驗進展順利,總體達到了預期的科學實驗要求,取得了預期的科學實驗結(jié)果,一些新實驗現(xiàn)象已超越國際上對微重力環(huán)境下其結(jié)果的預言.
請根據(jù)上述材料,回答下列問題:
(1)為確保返回艙不被燒毀,返回艙制作的材料具有很高的熔點;(選填“高”或“低”)
(2)返回艙落地后會及時產(chǎn)生信號,信號是通過超聲波傳遞信息給回收人員,使回收人員及時找到返回艙落地的具體位置;
(3)在微重力環(huán)境下加熱低沸點液體,產(chǎn)生的氣泡會黏附在加熱面上,是因為氣泡沒有受到浮力力的原因;同時氣泡不斷長大,是因為氣泡的壓強逐漸變大的原因.