谢博：“实践10号”有哪些科学实验 （2）

没有重力的真实燃烧什么样

微重力科学是力学、物理学和生物学的新兴交叉学科，主要研究在微重力环境中物质的平衡和运动的规律，包括微重力流体物理(自然对流、多相流、复杂流体)、微重力燃烧科学、空间材料科学和空间基础物理等。

在微重力环境中，由地球重力产生的浮力、沉淀、压力梯度等过程基本消失，这就为微重力科学各学科领域的发展创造了极好的机遇，孕育了学术的重大突破。因为在微重力下出现的新现象、新规律，能发现被重力掩盖的现象和实质，为人们深入认识流体、燃烧和物质的本质提供依据，改善地面上与人类生活密切的流体、燃烧和物质特性。“实践10号”将进行10项微重力科学空间实验，它们具有重要科研价值。

比如，燃烧是当今世界大约85％的能源来源，但至今仍然缺乏完整的燃烧过程理论，这也是现在的燃烧过程对环境构成污染难以破解的重要原因。燃烧通常产生热气，在重力作用下产生浮力驱动没有燃烧的燃料、氧化剂和燃烧产物的混合物上升流动。沉淀是另一个重力引起的现象，使密度不同的物质显著分层。微重力燃烧科学研究的目标是增进对燃烧基本原理受重力影响的了解，增进对地面上燃烧的认识。因为在微重力环境中没有浮力引起的流动和沉淀，排除了浮力引起的对流和沉淀引起的分层，燃料可平静均匀地混合在一起，能够对燃烧过程进行详细观测，研究被重力掩盖了的真实燃烧现象,这将有助于燃烧效率的提高，以及污染、大气变化、全球变暖、火灾等问题的解决。提高燃烧效率对社会影响是巨大的，石油燃烧效率每提高1％，全球每年就可节省几亿桶石油。

“实践10号”上的空间材料生长研究实验，用于研究微重力环境下晶体生长和凝固过程，理解材料从熔体中形成的界面动力学，为改善地面晶体生长工艺奠定基础。通过微重力环境抑制溶质对流，获得地面重力场中难以生长的高质量材料，服务国家战略需求与发展。

在轨培养小鼠早期胚胎成长

空间生命科学研究地球生物包括人类进入空间后，在空间特殊条件下的生存、变化和适应等问题，揭示太空环境对重要生命现象及生命过程的作用与影响，从而增进对生命起源、生命现象和本质以及生命活动基本规律的认识，为发展地基生物技术提供理论依据，并为改善人长期在太空生活质量提供依据。

“实践10号”上的空间环境对家蚕发育影响与变异机理研究实验，是在轨培养家蚕生物样品，开展家蚕发育、基因和蛋白质表达等方面的研究，在理论上阐明空间环境中家蚕突变产生频率和机理、行为改变程度。

如微重力条件下哺乳动物早期胚胎发育研究实验，是在轨培养完成小鼠胚胎样品，它以小鼠早期胚胎为研究对象，通过研究太空环境对哺乳动物早期胚胎生长发育的影响，揭示空间环境条件下动物早期生命活动规律，为未来长期太空飞行中保障人类生殖发育健康提供科学依据。

空间辐射与微重力是不可避免的两大空间环境因素，对生命的影响极为重要。植物种子的变异筛选和新种的发现是提高农作物产量的关键,将植物种子带到太空，在太空进行多种实验后带回地面，经过几代繁殖、观察，寻找新的有益的突变类型，能培植粮食、蔬菜、果树和其它农作物新品种。

延伸阅读

我国返回式卫星知多少

我国是世界上第三个掌握返回式卫星技术的国家。在发射“实践10号”之前，我国已先后成功发射了23颗返回式卫星，成功回收了22颗。它们分为6种型号，即返回式卫星0号、1号、2号、3号、4号和实践8号。

其中，返回式卫星0号是第一代国土普查卫星；返回式卫星1号是第一代摄影测绘卫星；返回式卫星2号是第二代国土普查卫星；返回式卫星3号是第二代摄影测绘卫星，用于高精度摄影测绘，其测绘精度比第一代有较大的提高；返回式卫星4号是第一代国土详查卫星；实践8号是太空育种卫星。

目前，航天工程师还在研制可重复使用的返回式卫星，目的是减少空间科学实验的成本，如果成功，前景十分广阔。