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我國首顆微重力科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星--實(shí)踐十號(hào)成功回收
2016年4月18日16時(shí)30分,在完成12天的太空飛行后,我國首顆微重力科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星--實(shí)踐十號(hào)的成功回收艙(如圖所示)在內(nèi)蒙古四子王旗著陸場(chǎng)預(yù)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(wù)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(wù)的成功完成,標(biāo)志著我國在空間科學(xué)研究與應(yīng)用領(lǐng)域邁出了堅(jiān)實(shí)的步伐.
回收技術(shù)作為航天技術(shù)中一項(xiàng)舉世公認(rèn)的難題,實(shí)踐十號(hào)返回地球家園應(yīng)該具備什么條件呢?據(jù)航天科技集團(tuán)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(shí)踐十號(hào)衛(wèi)星的控制系統(tǒng)要能夠準(zhǔn)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(dòng)力系統(tǒng),確保順利脫離原運(yùn)行軌道,進(jìn)入返回軌道;再次,衛(wèi)星以超高的速度沖向大氣層,會(huì)與空氣產(chǎn)生強(qiáng)烈的摩擦,衛(wèi)星的表面會(huì)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(shí),返回艙上要有良好的減速和緩沖設(shè)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(biāo)位裝置,確保返回落地后能及時(shí)發(fā)出信號(hào),以便回收人員及時(shí)識(shí)別位置和成功回收.
實(shí)踐十號(hào)衛(wèi)星科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)副總師、中科院動(dòng)物所研究員段恩奎介紹,搭載實(shí)踐十號(hào)衛(wèi)星回收艙返回地球的科學(xué)樣品涉及11項(xiàng)空間科學(xué)實(shí)驗(yàn),其中兩項(xiàng)為微重力科學(xué)實(shí)驗(yàn),9項(xiàng)為空間生命科學(xué)實(shí)驗(yàn),涉及領(lǐng)域包括:微重力流體物理、空間材料科學(xué)、空間輻射生物學(xué)效應(yīng)、重力生物學(xué)效應(yīng)、空間生物技術(shù)等.
其中有一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)十分有趣,它類似我們?nèi)粘_“水”.這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)名稱是“微重力沸騰過程中的氣泡熱動(dòng)力學(xué)特征研究”.實(shí)驗(yàn)中,科學(xué)家們采用了一種與水特性相似的低沸點(diǎn)液體,加熱的實(shí)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(huì)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(dòng),但很難脫離加熱面,同時(shí)氣泡不斷地長(zhǎng)大,尺寸比在地面上實(shí)驗(yàn)時(shí)要大得多.
段恩奎表示,依據(jù)對(duì)已獲得的空間實(shí)驗(yàn)結(jié)果初步分析,實(shí)踐十號(hào)衛(wèi)星科學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)展順利,總體達(dá)到了預(yù)期的科學(xué)實(shí)驗(yàn)要求,取得了預(yù)期的科學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,一些新實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象已超越國際上對(duì)微重力環(huán)境下其結(jié)果的預(yù)言.
請(qǐng)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(diǎn);(選填“高”或“低”)
(2)返回艙落地后會(huì)及時(shí)產(chǎn)生信號(hào),信號(hào)是通過超聲波傳遞信息給回收人員,使回收人員及時(shí)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(diǎn)液體,產(chǎn)生的氣泡會(huì)黏附在加熱面上,是因?yàn)闅馀輿]有受到浮力力的原因;同時(shí)氣泡不斷長(zhǎng)大,是因?yàn)闅馀莸膲簭?qiáng)逐漸變大的原因.