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简介实践十号返回式科学实验卫星简介实践十号返回式科学实验卫星（简称“实践十号卫星”）是空间科学先导专项首批科学实验卫星中唯一的返回式卫星，也是单次搭载空间实验项目最多的卫星。 实践十号卫星专门用于“微重力科学和空间生命科学” 的空间实验研究。其主要任务是充分利用卫星留轨舱和回收舱，结合“促进我国空间微重力科学和空间生命科学发展”这一国家科技战略目标，开展涉及微重力流体物理、微重力燃烧、空间材料科学、空间辐射效应、重力生物效应、空间生物技术等领域的多项空间科学实验。 实践十号卫星利用我国成熟的返回式卫星技术，紧密围绕有关能源、农业和健康等领域国家科技战略目标，结合航天器防火等关键技术需求，促进地面生物工程、新材料等高技术发展和生命科学等基础研究取得突破，获取具有国际先进水平的、具有自主知识产权的创新性重大科技成果，对于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。 科学目标 开展空间科学实验，研究、揭示微重力条件和空间辐射条件下物质运动及生命活动的规律，取得创新科技成果。
工程目标： 研制一颗返回式空间科学实验卫星，通过卫星系统、运载火箭系统、发射场系统、测控系统、地面支撑系统和科学应用系统协调工作，完成多项科学研究空间实验任务，实现科学实验样品的回收和科学数据的下传。 任务分工 卫星系统总体单位：中国航天科技集团第五研究院 有效载荷分系统总体单位：中国科学院国家空间科学中心 运载火箭系统：中国航天科技集团第八研究院 地面支撑系统总体单位：中国科学院国家空间科学中心 科学应用系统总体单位：中国科学院力学研究所 主要参研单位: 中国科学院物理研究所、半导体研究所、生物物理研究所、动物研究所清华大学、浙江大学、大连海事大学，欧洲空间局（ESA）等。 卫星系统 实践十号卫星由有效载荷、结构、热控、控制、推进、供配电、测控、天线、数管、工程参数测量和回收共11个分系统组成。 卫星整体为柱锥组合体形状，分为返回舱和仪器舱两个舱段，其中仪器舱包括服务舱和密封舱，返回舱包括回收舱和制动舱。其中回收舱在完成任务后再入大气软着陆并回收。 卫星总质量：≤3600kg； 卫星设计寿命：在轨工作15天，其中回收舱在轨12天返回 有效载荷分系统：“实践十号”卫星是专门用于“微重力科学和空间生命科学”空间实验研究的返回式科学实验卫星。有效载荷分系统由19个科学实验装置和载荷支持子系统（包括载荷管理器和数传发射机等）组成，科学实验装置在载荷支持子系统的控制下，开展空间科学实验，接收和传输科学实验数据，实现科学目标。 实践十号卫星共搭载19项科学实验项目，涵盖6大空间科学领域，其中微重力科学实验项目10项，空间生命科学实验项目9项。是迄今为止单次空间微重力和生命科学实验项目及种类最多的卫星空间科学实验研究，每一项都具有很强的科学研究价值。具体介绍如下： 1.蒸发与流体界面效应空间实验研究 利用空间长时间微重力环境实验研究具有蒸发相变界面热质传输特性，观测蒸发液滴的表面蒸发传热过程与表面张力驱动对流的相互作用规律，为相关空间两相系统的应用与开发提供新理论。 2.颗粒物质运动行为-颗粒流体气液相分离空间实验研究 在微重力环境中，实现颗粒流体气液相分离实验，检验我们的颗粒气体的类分子气液相分离理论，完善颗粒气体团簇形成机理的模型。在微重力环境中，实现颗粒分仓聚集，获得空间颗粒物质输运的方法，建立相关理论依据。 3.微重力沸腾过程中的汽泡动力学特征研究 获得微重力单汽泡池沸腾过程中汽泡动力学特征及传热特性数据，加深对沸腾现象中汽泡形成－成长－脱落过程、液－汽－固相互作用等局部流动与传热现象及其规律的认识，促进学科发展，服务于我国相关空间技术研发。 4.热毛细对流表面波空间实验载荷初步方案 建立环形（圆柱形）液池热毛细对流空间实验系统，研究环形体系热毛细流动的失稳规律和转捩途径，首次开展体积效应问题研究，深刻理解热毛细对流的不稳定性和振荡机理。 5.胶体有序排列及新型材料研究载荷初步方案 利用典型胶体体系研究纯熵驱有序相形成和演化过程，获得结构形成和动态演化信息，探索液晶相形成、胶体微球以及金属纳米粒子包覆胶体颗粒自组装机制。 6.石油组分的Soret系数测量 利用空间微重力条件，获得包括中国石油样品在内的石油不同组分的Soret系数的精确数据，帮助预测油田中石油组分分布和油气界面位置，进而指导石油的开采；并进一步认识多组分与两组分热扩散规律差异的产生机制。 7.导线绝缘层着火特性实验载荷初步方案 阐明微重力环境下典型非金属材料导线绝缘层的火灾先期征兆及着火早期烟气析出及分布规律。发展准确预测微重力下典型非金属材料火灾早期征兆的数学模型，阐明微重力下火灾发生、演变机理及其产物的分布规律。 8.微重力下煤燃烧及其污染物生成特性研究载荷初步方案 利用微重力环境，揭示我国典型煤种的单个颗粒和煤粉颗粒群在流动解耦、传热传质各向同性理想状态下的着火、燃烧和污染物生成的基本规律，准确获得地面无法得到的一些基础数据，发展更完善的煤燃烧理论和模型。 9. 典型非金属材料在微重力环境中的着火及燃烧特性研究 揭示热厚非金属材料在微重力条件下的着火和燃烧特性，认识环境流动、氧气浓度和材料形状等主要因素对火焰传播的影响规律，并建立材料着火及火焰传播、演化的理论和模型。 10.空间材料生长研究 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。 11.辐射生物学试验载荷初步方案 评估模式生物接受空间辐射的品质，及其与对应的辐射损伤和遗传变异的关联；挖掘空间辐射与微重力协同的生物学效应机制；挖掘空间辐射敏感性功能基因的调控网络对生物学功能的影响；分析空间辐射环境引起基因组不稳定的机理。 12.空间辐射对基因组的作用和遗传效应研究 利用野生型和辐射敏感的动物细胞和果蝇模型：（1）定量研究空间辐射对基因组稳定性改变的效应；（2）寻找新的空间辐射敏感标志生物分子。从而为太空辐射的风险和防护研究提供新的基础数据和检测手段。 13.空间环境对家蚕发育的影响与变异机理的研究 利用空间环境开展家蚕发育、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，在技术上建立空间与地面相结合的实验体系，验证理论研究，新品种开发和相关机理。 14.微重力植物生物学效应及其微重力信号转导研究 深入了解介导微重力引发植物生物学效应的机理，显示平衡石是否介导微重力信号产生微重力效应。验证植物激素在介导微重力信号产生微重力效应中的作用。认识微重力对植物细胞分裂和周期、糖代谢、以及细胞壁木质素代谢所产生的影响及其过程。 15.微重力下细胞间相互作用的物质输运规律研究 通过定量控制微重力环境下的物质传输条件，认识微重力下细胞代谢、结构重组及增殖与分化对物质传输条件依赖的规律，为定量认识重力变化影响细胞生理的内在机制提供依据，力求解决空间细胞生物学实验的技术瓶颈问题。 16.空间微重力条件下光周期诱导高等植物开花研究 了解并初步阐明微重力对长日与短日植物光周期诱导开花的影响及其分子机理，形成新的学术思想，为农业生产上作物栽培和品质选育提供理论基础，同时，应用于载人航天受控生命生态支持系统的设计，并为空间植物培养提供理论依据。 17.微重力条件下造血与神经干细胞三维培养与组织构建研究 首次开展微重力条件下造血与神经干细胞三维培养研究，揭示微重力下细胞三维生长的基本规律及其对自我更新、分化与功能的影响，探索解决目前干细胞非分化性增殖、高效定向分化、三维组织构建等世界性难题的新途径。 18.微重力条件下哺乳动物早期胚胎发育研究 项目研究目标是利用返回式科学实验卫星，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。 19.空间骨细胞定向分化效应研究 研究微重力环境下人骨髓间充质干细胞向骨细胞分化的潜能；认识微重力环境对人骨髓间充质干细胞定向分化骨细胞影响的Ras/ERK/ Runx2信号通路及细胞信号分子PI3K在调节分化效应中的关键作用。 SJ-10卫星科学应用系统由空间实验运控中心以及空间科学实验项目组成。科学应用系统主要负责完成： 1） 审定空间实验项目的科学目标和研究内容的调整，确定空间实验技术方案，及时进行空间在轨科学实验下传结果分析判断并提出空间实验任务计划调整方案； 2） 开展空间实验地基相关研究，涉及各有效载荷的空间实验环境匹配研究、样品与载荷的相容性试验研究、空间实验关键技术研究、地基对比实验及地基参比实验等。 3） 对空间实验材料、生物样品进行处理、分析，空间实验数据进行处理、分析，形成高级数据产品； 4） 根据获得的空间实验数据以及回收的材料和样品，分析各种空间因素以及实验条件和环境对物理过程的影响，给出初步研究结论。深入开展相关的理论和实验分析研究，得到正确的科学结论，达到SJ-10卫星工程预定的科学目标。 了解卫星更多信息，请点击：http://www.cas.cn/zt/kjzt/sjshkxsywx/
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实践十号返回式科学实验卫星
