实践十号返回式科学实验卫星工程地面支撑系统完成预验收
2016-02-03
1月30日，实践十号返回式科学实验卫星工程地面支撑系统顺利通过预验收评审。中科院军工项目监理部、实践十号卫星工程总体、卫星系统、科学应用系统、测控系统及地面支撑系统共五十余人参加了评审会。评审组组长由工程总师唐伯昶担任，组员包括空间科学先导专项常务副总指挥吴季、首席科学家胡文瑞院士、工程副总指挥孟新、工程总师助理张晓辉、科学应用系统总师康琦、卫星系统总师赵会光等。
会上，地面支撑系统总指挥王树志、副总师邹自明分别作了系统工作总结报告和系统技术总结报告。评审组专家对两个报告进行了充分讨论和质询，最终一致认为，地面支撑系统依据研制总要求完成了研制建设工作，其各项指标满足执行实践十号返回式科学实验卫星工程任务的要求，评审组同意通过评审。工程各系统均对地面支撑系统通过预验收评审表示祝贺。王树志感谢各系统、院机关对地面支撑系统研制工作的配合与支持，表示将继续做好卫星发射前的准备工作及卫星在轨工作，以确保实践十号卫星任务按期执行。
工程总师唐伯昶强调，地面支撑系统应做好后续的任务演练工作以及故障预案的准备工作，并与各方对以上工作结果进行核对，确保协调一致。
空间科学先导专项常务副总指挥吴季作了会议总结发言，希望地面支撑系统针对实践十号卫星在轨时间短、数据种类复杂多样的特点，充分发挥系统能力，妥善规避风险，为实践十号卫星空间科学实验工作顺利开展奠定坚实基础。
会后，评审组专家参观了地面支撑系统现场，对空间科学任务中心、实践十号卫星任务长管间、空间科学数据中心、系统监控室等进行了实地考察。
（供稿：地面支撑系统）
实践十号预计2016年1月底卫星出厂，之后运往酒泉卫星发射中心。发射窗口定在4月份，如果届时不发射就要延迟到年底。
空间科学先导专项特刊：“实践十号”返回式科学实验卫星 微重力实验“中国首星”
http://www.nssc.cas.cn/xwzx/cmsm/201511/P020151120340548098683.pdf
“实践十号”卫星工程总师唐伯昶：一次大的进步与创新
我自上世纪70年代毕业以来，除了曾在“神舟一号”工作过一段时间以外，参与或主持了我国所有返回式卫星的研制工作，因此对我国航天事业的发展脉络有比较深刻的理解。
过去，我国返回式卫星大多是为国防事业服务，但从科学实验卫星来讲，“实践八号”是我国的第一次尝试搭载育种实验载荷升空。此次“实践十号”主要是进行微重力、生命科学、太空物理等方面的实验。虽然此前我们曾在其他卫星上对此类项目进行过搭载实验，但此次“实践十号”的科学实验项目数量比以往都要大。集中用一颗卫星进行19个项目的空间微重力实验，这还是一个比较大的进步和创新。
纵览空间科学先导专项，中科院通过各种途径落实一系列科学卫星的经费，这在国内和国际上都产生了很大的影响力。
总体来讲，有很多实验可以在地面上完成也可以在天上完成，但也有一些实验只能在太空中完成，比如连续的微重力实验。在地面上我们只能进行几秒钟的实验，但是在太空，我们可以连续进行十几天。因此，只有通过专门开展微重力科学和生命科学研究的空间实验平台进行实验，才能将各方面参数做得比较好，测得比较准确。从这一点来说，此次“实践十号”的研制也是我国微重力科学和生命科学方面一个比较大的进步。
谈及空间科学的未来发展，国际上主要采用两种手段进行微重力条件下的太空科学实验：一种是通过卫星手段进行实验，一种则是通过飞船和空间站。
根据科学实验要求的不同，我们提出，应该采用各种技术指标精度比较高的卫星平台开展实验。因为在大的宇宙飞船上，由于存在大型太阳翼控制、比较多的轨道控制以及人的活动等，想提高微重力水平和精度难度比较大。但如果采用蓄电池系统的卫星平台，我们就可以专门针对用户的要求，大大提升微重力水平。从这个角度来说，卫星，尤其是返回式卫星，在开展地面模拟不了的环境下的空间飞行实验方面，有它的独特之处。
在未来的科学卫星研究方面，我认为，将来应该与国内外科学家开展进一步交流，广泛征集国内外对于在返回式卫星上进行微重力科学实验的需求，并将项目以向国内外招商的形式进行平台推广。如果有更多的科学实验项目参与到我国的科学卫星实验中来，那么我们的卫星平台可以做得更好，甚至可以根据用户的需求进行实验卫星平台的批量生产，这样成本会更低，用户也会更感兴趣。
（唐伯昶，中国航天科技集团第五研究院研究员，“实践十号”工程总师。曾参与或主持过我国多颗返回式卫星的研制工作。）《科学新闻》 (科学新闻2015年9月刊 封面)
人民网北京7月23日电（赵竹青）记者今日从中国科学院获悉，我国“实践十号”返回式科学卫星有效载荷正样研制已完成，预计将于明年春季发射。
实践十号是我国科学卫星系列中唯一的返回式卫星，是开展微重力科学和空间生命科学研究的高效、短期、综合空间实验平台，也是科学卫星系列中继暗物质粒子探测卫星之后，拟发射升空的第二颗卫星。其项目共包含6大领域，19项科学实验，现已完成有效载荷正样研制及环境试验，交付卫星总体，为明年上半年在酒泉卫星发射中心升空奠定了基础。
实践十号卫星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任务。卫星留轨舱将进行8项流体物理试验，其他11项科学试验将在回收舱进行。回收舱的设计在轨运行寿命为12天，12天后回收舱返回地球，而留轨舱将继续在轨工作3天，卫星总计设计寿命为15天。
实践十号卫星是中科院空间科学先导专项中首批确定的五颗科学卫星之一，将充分发挥我国返回式卫星技术的优势，在轨开展流体物理、燃烧科学、材料科学、辐射生物效应、重力生物效应、生物技术等6大领域的科学实验，并利用空间实验样品返回的方式，研究在微重力环境及复杂辐射环境中的物质运动规律以及生命活动规律，以期在重大应用研究和基础研究方面取得突破性进展。
我国是继美国、俄罗斯之外第三个掌握返回式卫星技术的国家。胡文瑞表示，我国将充分发挥返回式卫星技术的优势，在轨开展流体物理、燃烧科学、材料科学等一系列科学实验。
据介绍，实践十号预计搭载完成的19个科学实验任务是从200多项申请中精选而出，都是全新探索，每一项都有很强的科学研究价值。
以“微重力下煤燃烧及其污染物生成特性研究”为例，煤炭在我国能源消费中占很高的比例，带来较大的污染。而在微重力环境下，观察煤炭燃烧和污染物生成的基本规律，有望获得一些地面无法得到的基础数据，发展更完善的煤燃烧理论和模型，帮助人类更好地利用煤炭资源。
实践十号卫星科学应用系统总设计师康琦说，研究人员准备选择2至3种我国典型煤种，观察不同浓度煤粉以及单个球形煤颗粒在微重力环境下的燃烧全过程，记录在2至3种实验环境温度和气体组分情况下的单颗球形煤粒火焰形状、颗粒表面变化、挥发和释放现象及其变化规律等。
又如，晶体生长和材料制备在现代通信产业中有很重要的地位，而在微重力环境下开展晶体生长研究，可排除浮力对流和重力沉淀效应的干扰。康琦表示，科研人员也将研究微重力环境下晶体生长和凝固过程，从而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。
宇宙空间特有的环境也为现代生物技术发展提供了新的探索方向。实践十号卫星科学应用系统主任设计师赵勇表示，科研人员也将在实践十号上进行包括“空间辐射对基因组的作用和遗传效应研究”“微重力条件下哺乳动物早期胚胎发育研究”等3个领域的9个空间实验项目，有望在生命科学领域取得新发现。
“微重力条件下哺乳动物早期胚胎发育研究”研究目标就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。
实践十号卫星任务联合了中国科学院11个研究所及国内6所高校共同参与。除国内合作外，实践十号卫星通过与欧洲空间局和日本宇宙航空研究开发机构开展合作研究，搭建了中国和国际空间强国紧密合作的互通平台，共同孕育空间微重力科学和空间生命科学领域的新发展、新突破。
空间科学先导专项是我国第一个系列科学卫星计划，该计划不以直接的产业应用前景作为评判指标，而是以科学新发现和新知识的产出潜力作为遴选依据。宇宙空间是人类最好的实验室，同时占据了科学上宏观和微观两个世界的前沿，发展空间科学将极大推动我国前沿基础学科的发展。
实践十号返回式科学实验卫星有效载荷分系统基本完成正样交付
根据计划进度，实践十号返回式科学实验卫星有效载荷分系统已顺利完成了有效载荷正样设备研制、调试、环境试验、匹配试验、分系统联试、预验收等各项工作，自2015年5月15日起陆续向卫星系统交付设备。截止到6月17日，分系统完成了除煤燃烧箱外所有28台正样设备的交付，同时完成了2套装星电缆的交付，为卫星如期发射奠定了基础。
实践十号卫星是中国科学院空间科学战略性先导科技专项首批确定的五颗科学卫星之一，将利用返回式卫星平台，在空间开展“微重力科学和空间生命科学”实验，研究、揭示在微重力条件和空间辐射条件下物质运动和生命活动的规律。实践十号卫星有效载荷分系统承担了19项星上科学实验设备的研制，并通过载荷管理器为星上科学实验服务，开展围绕科学目标的空间科学实验。
由于实践十号卫星任务启动时间较晚，且绝大部分载荷为新研设备，有效载荷分系统面临着研制技术难度大、研制单位力量薄弱、进度非常紧张等方面的巨大压力。对此，在各级领导的支持下，分系统总体采取了严格的管理措施，靠前指挥调度，严抓短线管理，实行日报、周报及问题通报制度，对载荷研制工作和总体管理工作强化督促落实，克服种种困难大力推进分系统研制工作的质量和进度。在2014年12月25日通过转正样评审后，仅用不到半年的时间完成了分系统载荷交付工作，确保了整个卫星工程研制的顺利进行。
在正样件交付前，有效载荷总体会同卫星总体确定并实施了正样件72小时不间断系统验收测试。测试期间，全体联试人员24小时坚守工作岗位，严格落实“严、慎、细、实”的要求，尽职尽责，实现了整个测试工作的测试验收目标。
目前，有效载荷分系统正在积极准备参加整星测试以及组织分系统鉴定件第二次1:1模飞测试和演练。同时，有效载荷总体与煤燃烧箱项目组也正在努力分析和解决研制过程中的技术问题，力争7月份完成设备交付验收。另一方面，有效载荷总体积极组织单机开展“双想”活动，及时对工作进行梳理、识别，确保正样产品的技术状态，实现预定的科学目标。
实践十号返回式科学实验卫星工程卫星与地面支撑系统正样数传对接试验顺利完成
6月10日至12日，空间科学先导专项实践十号返回式科学实验卫星工程卫星与地面支撑系统正样数传对接试验在中科院遥感与数字地球研究所三亚数据接收站顺利完成。院重大任务局派员参加了本次试验，地面支撑系统总指挥王树志、总师孟新等全程参加试验并给予指导。
本次试验由中科院国家空间科学中心组织，中科院遥感与数字地球研究所承办，航天科技集团公司五院总体部，中科院电子学研究所，清华大学等单位参加。三亚站为此次试验的成功实施提供了有力后勤保障。
卫星系统与地面支撑系统严格按照试验大纲和细则要求，进行了全面认真的测试，测试场地环境满足要求，测试过程受控，测试结果符合要求。现场测试表明星地接口匹配，星地数传功能正确，下行数据格式符合接口文件要求。目前参试单位正在对测试数据进行进一步整理分析。
根据前期试验的经验和教训，本次试验特别注重试验前的分析和准备，同时在试验过程中得到各参试方的全力配合，使得本次数传对接试验顺利完成。
5月15日上午，实践十号卫星有效载荷分系统第一批设备回收舱9台正样件载荷单机交付卫星总体。
在各载荷单机和有效载荷总体的共同努力下，实践十号有效载荷分系统于5月10日，完成了回收舱全部正样件载荷单机和大部分密封舱正样件载荷单机的设备验收工作，具备了展开正样件联试的条件。
有效载荷总体商卫星总体确定并实施了正样件72小时不间断验收测试。正样件72小时验收测试前，有效载荷总体组织了动员会，对所有参试人员进行了测试要求的宣贯。测试过程严格按照测试细则要求，对有效载荷分系统正样件完成了连续9轮综合测试。在全体参试人员的共同参与和配合下，测试过程有序进行。测试结果确认：回收舱正样件载荷单机具备交付卫星总体条件。
验收测试期间，空间中心吴季主任、孟新副主任、王树志副主任、薛长斌载荷总师等陪同中科院重任局于英杰副局长前往测试现场了解正样件研制及联试情况并现场指导工作。
目前，有效载荷总体正在进一步推动后续工作，并将在5月18日开始继续组织正样件联试工作，确保其余载荷单机正样件于5月31日前按期保质交付卫星总体。
