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載人航天工程絕非飛上去、落回來那么簡單,形形色色的空間實驗也是重要內(nèi)容。
自1999年神舟一號飛船發(fā)射至今,我國載人航天工程進行了各項技術(shù)驗證試驗,開展了大量空間科學實驗,涵蓋空間環(huán)境、空間生命科學、空間材料、空間天文和物理等多個領(lǐng)域。
神舟十號發(fā)射在即,我們盤點過去神舟飛船開展的實驗,了解它們在太空中的工作。
神舟一號:開啟“太空誘變育種”實驗
神舟一號共在太空中飛行了21個小時,其實驗內(nèi)容以驗證載人航天技術(shù)為主。
這次試驗取得了一系列技術(shù)成就,成功驗證了飛船關(guān)鍵技術(shù)和系統(tǒng)設計的正確性,以及發(fā)射、測控通信、著陸回收等地面設施在內(nèi)的整個工程大系統(tǒng)工作的協(xié)調(diào)性,試驗各項目的均已達到。
但這次試驗也存在一些技術(shù)缺憾。例如火箭逃逸系統(tǒng)和故障檢測系統(tǒng)雖參加了任務,但不具備逃逸功能;飛船十三個分系統(tǒng)中,結(jié)構(gòu)與機構(gòu)、熱控、電源、制導導航與控制、數(shù)據(jù)管理、推進、測控通信、回收著陸、環(huán)控生保九個分系統(tǒng)全部參加試驗,有效載荷、乘員、儀表照明三個分系統(tǒng)只是部分設備參加了試驗,涉及航天員安全的應急救生分系統(tǒng)沒有參加試驗;航天員系統(tǒng)和飛船應用系統(tǒng)除個別設備參加試驗外,絕大部分設備是工藝件,不加電工作;著陸場系統(tǒng)沒有啟用副場等。
同時,神舟一號搭載了一些農(nóng)作物種子,包括青椒、甜瓜、番茄、西瓜、豇豆、蘿卜等,以及甘草、板藍根等中藥材。盡管科學實驗相對較少,但開啟了我國“太空誘變育種”實驗,對后續(xù)研究影響深遠。
神舟二號:我國第一個“太空實驗艙”
與神舟一號相比,神舟二號的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有了新的擴展,技術(shù)性能有了新的提高。飛船共飛行了6天零18小時,其間開展了一系列空間科學及技術(shù)試驗。
神舟二號共搭載64件科學實驗設備,均為首次上天的正式產(chǎn)品。其中有進行空間材料科學試驗的多工位空間晶體生長爐和空間晶體生長觀察裝置;有進行空間生命科學試驗的空間蛋白質(zhì)結(jié)晶裝置和空間通用生物培養(yǎng)箱;有進行空間天文觀測的太陽和宇宙天體高能輻射監(jiān)測儀,包括超軟X射線探測器、X射線探測器和γ射線探測器;有進行空間環(huán)境探測的大氣成分探測器、大氣密度探測器和固體徑跡探測器;有有效載荷公用系統(tǒng),還有微重力測量儀等。這些設備幾乎遍及三個艙段的各個角落,把飛船變成了名副其實的“太空實驗艙”。
借助這些設備,我國首次在飛船上進行了微重力環(huán)境下空間生命科學、空間材料、空間天文和物理等領(lǐng)域的實驗,包括半導體光電子材料、氧化物晶體、金屬合金等多種材料的晶體生長,蛋白質(zhì)和其他生物大分子的空間晶體生長,植物、動物、水生生物、微生物及離體細胞和細胞組織的空間環(huán)境效應實驗等。同時穿插進行了部分對地觀察設備的在軌測試,以及空間天文、環(huán)境監(jiān)測儀器的試驗任務。這是我國首次在自己研制并發(fā)射的飛船上進行多學科、大規(guī)模和前沿性的空間科學與應用研究。