中新網(wǎng)1月16日電 神舟四號飛船去年12月30日發(fā)射升空后，7天的太空旅行讓隨飛船上天的有效載荷“滿載而歸”。
據(jù)中國航天報報道，至1月10日，隨飛船上天的8種有效載荷在接受全面考核的基礎(chǔ)上，部分科學(xué)實(shí)驗(yàn)已掀開“紅蓋頭”。在中國科學(xué)院空間中心、力學(xué)所，專家、院士介紹了相關(guān)情況。
——首批監(jiān)測數(shù)據(jù)新出爐
正像地面活動受天氣影響一樣，神舟四號飛船在軌運(yùn)行也會受到空間天氣的影響。太空中的各種帶電粒子輻射和中性大氣是威脅航天員生命，影響飛船正常工作的重要因素之一。
在中國神舟號飛船上進(jìn)行大規(guī)�？臻g環(huán)境監(jiān)測還屬首次，此實(shí)驗(yàn)摸清了飛船軌道空間的高能帶電粒子分布情況。神舟四號飛船軌道高能帶電粒子以電子為主，質(zhì)子和重離子較少，主要分布在南大西洋上空。其粒子分布區(qū)域較氣象衛(wèi)星軌道的粒子分布區(qū)域小，位置偏南。
探測結(jié)果表明，在地磁寧靜期，飛船的表面靜電電位不高，最低為負(fù)12伏。在飛船光照區(qū)，飛船表面為正電位，通常在正20伏以下。飛船從陰影區(qū)進(jìn)入光照區(qū)后，正電電位最大，然后逐步降低。
此次探測還表明，低能粒子數(shù)量不多，其對飛船表面的充電效應(yīng)小于太陽的光電效應(yīng)。高能質(zhì)子和重離子數(shù)量不多，引起的單粒子效應(yīng)也不嚴(yán)重，目前單粒子事件探測器還未監(jiān)測到單粒子翻轉(zhuǎn)。
從2000年至2001年，是太陽活動期，從神舟四號飛船發(fā)射到今后幾年內(nèi)是空間天氣的寧靜期�！帮L(fēng)和日麗”的空間天氣，為未來載人飛行提供了有利的機(jī)遇。
中國科學(xué)院空間中心環(huán)境探測室主任王世金、研究員朱光武介紹說，軌道艙空間環(huán)境監(jiān)測的8臺探測儀器在飛船升空后第59圈，即1月2日傍晚開始加電工作，當(dāng)晚首批探測數(shù)據(jù)發(fā)回地面。3臺固體徑跡探測器隨返回艙返回地球，待兩個月后結(jié)果才可明晰。留軌的8臺探測儀器隨軌道艙在軌運(yùn)行半年，對飛船運(yùn)行軌道進(jìn)行更詳細(xì)的監(jiān)測，為研究和預(yù)報空間環(huán)境、改進(jìn)飛船設(shè)計等提供數(shù)據(jù)服務(wù)，為載人飛船的正式飛行當(dāng)好“偵察兵”。
——首創(chuàng)微波遙感三合一
首次用于飛船的多模態(tài)微波遙感器由微波輻射計、雷達(dá)高度計、雷達(dá)散射計三種模態(tài)儀器構(gòu)成。這種遙感器隨飛船上天，結(jié)束了中國航天沒有微波遙感的歷史。盡管國外也有三個模態(tài)同時上星的先河，但三個模態(tài)有統(tǒng)一監(jiān)控系統(tǒng)控制概念的版權(quán)屬于中國。
神舟四號飛船成功發(fā)射第三天時，多模態(tài)微波遙感器開始工作，獲得了輻射計和高度計模態(tài)的數(shù)據(jù)。散射計在飛船返回艙回收后的第二天晚上開始工作，至今數(shù)據(jù)不太多。對這些天來接受到的大量數(shù)據(jù)，中國國家海洋局與中科院空間中心一起進(jìn)行了分析。
地球有60%～70%被云層覆蓋，多模態(tài)微波遙感器不論刮風(fēng)下雨和白天黑夜都能全天候的工作，彌補(bǔ)了可見光、紅外技術(shù)在惡劣天氣下不能工作等缺陷。目前，上天的遙感器工作正常，留軌半年后，積累的數(shù)據(jù)可以為海洋、氣象業(yè)務(wù)衛(wèi)星提供技術(shù)基礎(chǔ)�？臻g中心姜景山院士說，如果這種遙感器用于今后的海洋和氣象衛(wèi)星上，對進(jìn)一步分析海洋災(zāi)害、資源、風(fēng)場，海洋動力環(huán)境和海氣能量的轉(zhuǎn)換等方面都會產(chǎn)生重要的作用和影響。
——首次液滴太空 喜遷移
液滴熱毛細(xì)遷移實(shí)驗(yàn)是神舟四號飛船有效載荷的一部分。
眾所周知，在地球上由于浮力的作用，水中油滴會漂浮到水面，在太空微重力環(huán)境下，液滴的熱毛細(xì)遷移現(xiàn)象會突現(xiàn)出來。如果在某種液體中施加溫度梯度，液體中的液滴就會由溫度低的區(qū)域向溫度高的區(qū)域移動，并留下一條運(yùn)動軌跡。從液滴在太空中的“遷移”現(xiàn)象，可研究液滴在微重力環(huán)境下的遷移速度、軌跡、尾跡情況。神舟四號飛船安裝在實(shí)驗(yàn)設(shè)備中的攝像機(jī)把氟液液滴在硅油中運(yùn)動的全程拍攝下來，并傳回了實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過程中的圖像。
液滴遷移實(shí)驗(yàn)是首次在神舟號飛船上搭載的、在長時間穩(wěn)定的微重力環(huán)境下進(jìn)行的空間微重力流體物理科學(xué)實(shí)驗(yàn)。1月7日，4件通用流體實(shí)驗(yàn)裝置已隨返回艙返回，正在做進(jìn)一步的分析，分析結(jié)果要等到三四個月之后。目前，從已經(jīng)下傳的遙測數(shù)據(jù)、工程參數(shù)、科學(xué)數(shù)據(jù)及圖像表明，中國自行研制的空間科學(xué)設(shè)備全部工作正常，實(shí)驗(yàn)按預(yù)先的設(shè)計完成，獲得成功。
中科院力學(xué)所研究員解京昌說，液滴熱毛細(xì)遷移實(shí)驗(yàn)除具有重要的學(xué)術(shù)價值外，還有著重要的空間應(yīng)用背景。此次空間實(shí)驗(yàn)使微重力流體實(shí)驗(yàn)在某些關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)技術(shù)上獲得突破，取得了重要的技術(shù)進(jìn)步并為今后的空間流體物理實(shí)驗(yàn)積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。在微重力流體物理學(xué)科方面，將會獲得有價值的學(xué)術(shù)研究成果。此次空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)的成功，標(biāo)志著中國微重力流體物理空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)的研究能力已處于國際先進(jìn)水平。(宋麗芳)
