我國首個目標(biāo)飛行器天宮一號自2011年9月29日在酒泉發(fā)射升空至今，已在軌運行300多天，其間，天宮一號開展了地球環(huán)境監(jiān)測、空間環(huán)境探測、復(fù)合膠體晶體生長等三方面的科學(xué)實驗，并獲得大量珍貴實驗數(shù)據(jù)。昨天，中國載人航天工程網(wǎng)發(fā)布了一系列空間科學(xué)實驗成果，其中大部分已廣泛應(yīng)用于我國國土資源、林業(yè)、農(nóng)業(yè)、油氣、礦產(chǎn)、海洋、城市熱島、大氣環(huán)境探測、材料科學(xué)等科研領(lǐng)域。
高光譜成像儀緊盯環(huán)境污染
隨天宮一號發(fā)射升空的高光譜成像儀是目前我國空間分辨率和光譜綜合指標(biāo)最高的空間光譜成像儀。它成功拍攝了大量高光譜圖像，在空間分辨率、波段范圍、波段數(shù)目、地物分類等方面接近或達(dá)到了國際同類產(chǎn)品水平。
記者了解到，相對傳統(tǒng)多光譜遙感技術(shù)受到光譜通道數(shù)量和光譜分辨率限制的狀況，高光譜遙感技術(shù)可通過連續(xù)測量地物相鄰的光譜信號，反映不同地表物質(zhì)與電磁輻射相互作用的差異，在農(nóng)情監(jiān)測、作物估產(chǎn)、國土資源調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測和地質(zhì)調(diào)查等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力。
截至目前，該高光譜成像儀已順利運行7000多小時，成功拍攝大量高光譜圖像數(shù)據(jù)。相關(guān)實驗數(shù)據(jù)已分別提供給國土資源部航空物探遙感中心、國家海洋局、中國林業(yè)科學(xué)研究院以及中科院遙感所、對地觀測與數(shù)字地球中心等單位，為開展地質(zhì)調(diào)查、礦產(chǎn)和油氣資源勘查、水文生態(tài)監(jiān)測以及環(huán)境污染監(jiān)測提供了有力支撐。
探測設(shè)備服務(wù)“天神”對接
天宮一號任務(wù)期兩年，正好處于第24太陽活動周的峰年附近，而太陽風(fēng)暴的發(fā)生具有很強的隨機(jī)性和突發(fā)性。為了做好空間環(huán)境保障，科研人員早在天宮一號上天前，就為其安裝了高能粒子輻射探測器和軌道大氣綜合探測器。
這些探測設(shè)備可對天宮一號軌道的高能質(zhì)子、電子、大氣密度和成分進(jìn)行監(jiān)測，也能為空間環(huán)境預(yù)報、空間環(huán)境變化機(jī)理研究以及目標(biāo)飛行器、飛船和航天員的安全保障提供準(zhǔn)實時監(jiān)測數(shù)據(jù)。
其中，軌道大氣環(huán)境探測器采用多探頭組合等技術(shù)，在實時監(jiān)測軌道大氣密度、成分、微質(zhì)量及其時空分布變化的同時，兼具原子氧及其它空間環(huán)境污染效應(yīng)監(jiān)測的功能，這些功能對于目標(biāo)飛行器和飛船軌道、姿態(tài)控制以及精確變軌的實施提供了重要保障。
結(jié)合探測設(shè)備獲取的各類探測數(shù)據(jù)，天宮一號的空間應(yīng)用系統(tǒng)還開展了太陽與地磁活動指數(shù)的中期預(yù)測等研究，這些研究成果已成功應(yīng)用于我國首次載人交會對接任務(wù)的空間環(huán)境預(yù)報，大大提高了軌道大氣密度的預(yù)測精度。
結(jié)晶實驗受重力影響
空間復(fù)合膠體晶體生長實驗是當(dāng)前世界基礎(chǔ)前沿科學(xué)與高新技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。早在2002年，我國科學(xué)家便提出利用神舟號飛船或空間實驗室等空間飛行平臺，在空間開展膠體晶體形成與相變過程的研究設(shè)想。天空一號此番進(jìn)行的復(fù)合膠體晶體生長與相變實驗，目的是在空間微重力條件下，研究亞微米尺寸的帶電膠體顆粒懸浮液在不同電場和溫度下的結(jié)晶和相變過程，從而探索重力對膠體晶體自組裝的影響。這也是我國首次在空間科學(xué)實驗中采用可見光衍射方法實現(xiàn)膠體晶體的結(jié)構(gòu)解析。
目前，該實驗中的三個樣品已共計在軌開展實驗19次，其中等溫變壓實驗12次，自然結(jié)晶實驗6次。同時，地面科研人員也在同步開展實驗，通過天地對比后，他們發(fā)現(xiàn)重力對結(jié)晶實驗過程存在不同程度的影響。
該實驗通過系列關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，為后續(xù)空間科學(xué)實驗提供了重要的技術(shù)基礎(chǔ)。該項目大部分技術(shù)可直接應(yīng)用于空間材料、生命、流體等科學(xué)實驗中，也為空間站長壽命科學(xué)實驗進(jìn)行了關(guān)鍵技術(shù)驗證，積累了長期在軌科學(xué)實驗運控管理寶貴經(jīng)驗。(新華網(wǎng))