21080微重力实验装置

『壹』 中国发射了哪些宇宙探测器

1 CZ-1 F-01 1970.04.24 东方红一号 LEO 甘肃酒泉(JSLC) 成功 播送东方红乐曲
2 CZ-1 F-02 1971.03.03 实践一号 LEO 甘肃酒泉(JSLC) 成功 运行8年多
3 CZ-2 F-01 1974.11.05 返回式科学试验卫星(尖兵1号) LEO 甘肃酒泉(JSLC) 失败 光学侦察卫星
4 CZ-2C F-01 1975.11.26 第1颗返回式卫星(尖兵1号) LEO 甘肃酒泉(JSLC) 成功 光学侦察卫星,运行3天后返回
5 CZ-2C F-02 1976.12.07 第2颗返回式卫星(尖兵1号) LEO 甘肃酒泉(JSLC) 成功 光学侦察卫星,运行3天后返回
6 CZ-2C F-03 1978.01.26 第3颗返回式卫星(尖兵1号) LEO 甘肃酒泉(JSLC) 成功 光学侦察卫星,运行3天后返回
7 CZ-2C F-04 1982.09.09 第4颗返回式卫星(尖兵1号) LEO 甘肃酒泉(JSLC) 成功 光学侦察卫星,运行5天后返回
8 CZ-2C F-05 1983.08.19 第5颗返回式卫星(尖兵1号) LEO 甘肃酒泉(JSLC) 成功 光学侦察卫星,运行5天后返回
9 CZ-3 F-01 1984.01.29 东方红二号实验通信卫星 GTO 四川西昌(XSLC) 失败 发射成功,星未入轨
10 CZ-3 F-02 1984.04.08 东方红二号实验通信卫星 GTO 四川西昌(XSLC) 成功 定点东径125°上空
11 CZ-2C F-06 1984.09.12 第6颗返回式卫星(尖兵1号) LEO 甘肃酒泉(JSLC) 成功 光学侦察卫星,运行5天后返回
12 CZ-2C F-07 1985.10.21 第7颗返回式卫星(尖兵1号) LEO 甘肃酒泉(JSLC) 成功 光学侦察卫星,运行5天后返回
13 CZ-3 F-03 1986.02.01 东方红二号甲实验通信卫星 GTO 四川西昌(XSLC) 成功 定点东径103°上空
14 CZ-2C F-08 1986.10.06 第8颗返回式卫星(尖兵1号) LEO 甘肃酒泉(JSLC) 成功 光学侦察卫星,运行5天后返回
15 CZ-2C F-09 1987.08.05 返回式卫星（搭载法国微重力实验装置） LEO 甘肃酒泉(JSLC) 成功 光学侦察卫星,运行5天后返回
16 CZ-2C F-10 1987.09.09 第10颗返回式卫星(尖兵1号A) LEO 甘肃酒泉(JSLC) 成功 光学侦察卫星,运行8天后返回
17 CZ-3 F-04 1988.03.07 东方红二号甲通信卫星(中星1号) GTO 四川西昌(XSLC) 成功 定点东径87.5°上空
18 CZ-2C F-11 1988.08.05 返回式卫星（搭载德国微重力实验装置） LEO 甘肃酒泉(JSLC) 成功 光学侦察卫星,运行8天后返回
19 CZ-4 F-01 1988.09.07 风云一号极轨气象卫星 SSO 山西太原(TSLC) 成功
20 CZ-3 F-05 1988.12.22 东方红二号甲通信卫星(中星2号) GTO 四川西昌(XSLC) 成功 定点东径110.5°上空
21 CZ-3 F-06 1990.02.04 东方红二号甲通信卫星(中星3号) GTO 四川西昌(XSLC) 成功 定点东径98°上空
22 CZ-3 F-07 1990.04.07 亚洲1号通信卫星（美国休斯公司） GTO 四川西昌(XSLC) 成功 外星1
23 CZ-2E F-01 1990.07.16 巴基斯坦科学实验卫星/澳星模拟星 LEO 四川西昌(XSLC) 成功 一箭双星.外星2,外星3
24 CZ-4 F-02 1990.09.03 风云一号B/大气1号甲/乙(气球卫星) SSO 山西太原(TSLC) 成功 一箭三星
25 CZ-2C F-12 1990.10.05 第12颗返回式卫星(尖兵1号A) LEO 甘肃酒泉(JSLC) 成功 光学侦察卫星,运行8天后返回
26 CZ-3 F-08 1991.12.28 东方红二号甲通信卫星(中星4号) GTO 四川西昌(XSLC) 失败 发射成功,星未入轨
27 CZ-2D F-01 1992.08.09 第13颗返回式卫星(尖兵1号B) LEO 甘肃酒泉(JSLC) 成功 光学侦察卫星,运行15天后返回
28 CZ-2E F-02 1992.08.14 澳塞特星B1通信卫星(澳大利亚) GTO 四川西昌(XSLC) 成功 外星4
29 CZ-2C F-13 1992.10.05 瑞典弗利亚科学卫星/返回式卫星一号甲 LEO 甘肃酒泉(JSLC) 成功 一箭双星.运行7天后返回成功,外星5
30 CZ-2E F-03 1992.12.21 澳星B2通信卫星(澳大利亚) GTO 四川西昌(XSLC) 失败 卫星爆炸
31 CZ-2C F-14 1993.10.08 第15颗返回式卫星(尖兵1号A) LEO 甘肃酒泉(JSLC) 成功 卫星未返回
32 CZ-3A F-01 1994.02.08 实践四号小卫星/夸父一号模拟星 GTO 四川西昌(XSLC) 成功 一箭双星
33 CZ-2D F-02 1994.07.03 第16颗返回式卫星(尖兵1号B) LEO 甘肃酒泉(JSLC) 成功 光学侦察卫星,运行15天后返回
34 CZ-3 F-09 1994.07.21 亚太一号通信卫星(亚太卫星公司) GTO 四川西昌(XSLC) 成功 外星6
35 CZ-2E F-04 1994.08.28 澳塞特星B3通信卫星(澳大利亚) GTO 四川西昌(XSLC) 成功 外星7
36 CZ-3A F-02 1994.11.30 东方红三号通信卫星(中星5号) GTO 四川西昌(XSLC) 成功 卫星未能定点
37 CZ-2E F-05 1995.01.26 亚太二号通信卫星(亚太卫星公司) GTO 四川西昌(XSLC) 失败 爆炸
38 CZ-2E F-06 1995.11.28 亚洲二号通信卫星（美国休斯公司） GTO 四川西昌(XSLC) 成功 外星8
39 CZ-2E F-07 1995.12.28 艾科斯达一号通信卫星(美国) GTO 四川西昌(XSLC) 成功 外星9
40 CZ-3B F-01 1996.02.15 国际通信卫星708号(国际通信卫星组织) GTO 四川西昌(XSLC) 失败
41 CZ-3 F-10 1996.07.03 亚太一号甲通信卫星(亚太卫星公司) GTO 四川西昌(XSLC) 成功 外星10
42 CZ-3 F-11 1996.08.18 中星7号通信卫星 GTO 四川西昌(XSLC) 失败
43 CZ-2D F-03 1996.10.20 返回式卫星（搭载日本微重力实验装置） LEO 甘肃酒泉(JSLC) 成功 光学侦察卫星,运行15天后返回
44 CZ-3A F-03 1997.05.12 东方红三号通信卫星(中星6号) GTO 四川西昌(XSLC) 成功
45 CZ-3 F-12 1997.06.10 风云二号A静止气象卫星 GTO 四川西昌(XSLC) 成功
46 CZ-3B F-02 1997.08.20 马部海卫星(菲律宾) GTO 四川西昌(XSLC) 成功 外星11
47 CZ-2C F-15 1997.09.01 铱星模拟星（美国摩托罗拉） LEO 山西太原(TSLC) 成功 一箭双星.外星12,外星13
48 CZ-3B F-03 1997.10.17 亚太二号R通信卫星 GTO 四川西昌(XSLC) 成功 外星14
49 CZ-2C F-16 1997.12.08 铱星（美国摩托罗拉） LEO 山西太原(TSLC) 成功 一箭双星.外星15,外星16
50 CZ-2C F-17 1998.03.26 铱星（美国摩托罗拉） LEO 山西太原(TSLC) 成功 一箭双星.外星17,外星18
51 CZ-2C F-18 1998.05.02 铱星（美国摩托罗拉） LEO 山西太原(TSLC) 成功 一箭双星.外星19,外星20
52 CZ-3B F-04 1998.05.30 中卫一号通信卫星（购自美洛-马公司） GTO 四川西昌(XSLC) 成功 外星21
53 CZ-3B F-05 1998.07.18 鑫诺一号通信卫星（购自法国） GTO 四川西昌(XSLC) 成功 外星22
54 CZ-2C F-19 1998.08.20 铱星（美国摩托罗拉） LEO 山西太原(TSLC) 成功 一箭双星,外星23,外星24
55 CZ-2C F-20 1998.12.19 铱星（美国摩托罗拉） LEO 山西太原(TSLC) 成功 一箭双星.外星25,外星26
56 CZ-4 F-03 1999.05.10 风云一号/实践五号小卫星 SSO 山西太原(TSLC) 成功 一箭双星,300公斤的CAST968小卫星公用平台
57 CZ-2C F-21 1999.06.12 铱星（美国摩托罗拉） LEO 山西太原(TSLC) 成功 一箭双星.外星27,外星28
58 CZ-4B F-01 1999.10.14 中巴资源一号/巴西小卫星SCAI-1 SSO 山西太原(TSLC) 成功 一箭双星.外星29
59 CZ-2F F-01 1999.11.20 神舟一号飞船 LEO 甘肃酒泉(JSLC) 成功
60 CZ-3A F-04 2000.01.26 中星22号(烽火一号军用通信卫星) GTO 四川西昌(XSLC) 成功
61 CZ-3 F-13 2000.06.25 风云二号B GTO 四川西昌(XSLC) 成功
62 CZ-4B F-02 2000.09.01 中国资源二号A(尖兵3号) SSO 山西太原(TSLC) 成功 实时图像传输卫星
63 CZ-3A F-05 2000.10.31 北斗导航试验卫星 GTO 四川西昌(XSLC) 成功
64 CZ-3A F-06 2000.12.21 北斗导航试验卫星 GTO 四川西昌(XSLC) 成功
65 CZ-2F F-02 2001.01.10 神舟二号飞船 LEO 甘肃酒泉(JSLC) 成功
66 CZ-2F F-03 2002.03.25 神舟三号飞船 LEO 甘肃酒泉(JSLC) 成功
67 CZ-4B F-03 2002.05.15 风云一号/海洋1号小卫星 SSO 山西太原(TSLC) 成功 一箭双星,CAST968小卫星公用平台
68 CZ-4B F-04 2002.10.27 中国资源二号B(尖兵3号) SSO 山西太原(TSLC) 成功 实时图像传输卫星
69 CZ-2F F-04 2002.12.30 神舟四号飞船 LEO 甘肃酒泉(JSLC) 成功
70 CZ-3A F-07 2003.05.25 北斗一号试验备份星 GTO 四川西昌(XSLC) 成功
71 CZ-2F F-05 2003.10.15 神舟五号飞船 LEO 甘肃酒泉(JSLC) 成功 中国第一次载人航天.杨利伟,19小时
72 CZ-4B F-05 2003.10.21 中巴资源一号02星/创新一号微小卫星 SSO 山西太原(TSLC) 成功 一箭双星.外星30
73 CZ-2D F-04 2003.11.03 第18颗返回式卫星(尖兵4号) LEO 甘肃酒泉(JSLC) 成功 新一代返回式卫星,运行18天后返回
74 CZ-3A F-08 2003.11.15 中星20号通信卫星 GTO 四川西昌(XSLC) 成功
75 CZ-2C/SM 2003.12.30 探测一号小卫星 SSO 四川西昌(XSLC) 成功 中欧“地球空间双星探测计划”
76 CZ-2C F-23 2004.04.18 试验一号小卫星/纳星一号纳卫星 SSO 四川西昌(XSLC) 成功 一箭双星.第1颗质量小于30kg的纳卫星
77 CZ-2C/SM 2004.07.25 探测二号小卫星 SSO 山西太原(TSLC) 成功
78 CZ-2C F-25 2004.08.29 第19颗返回式卫星(尖兵2号) LEO 甘肃酒泉(JSLC) 成功 运行27天后返回
79 CZ-4B F-06 2004.09.09 实践六号A星/B星 SSO 山西太原(TSLC) 成功 一箭双星
80 CZ-2D F-05 2004.09.27 第20颗返回式卫星(尖兵4号) LEO 甘肃酒泉(JSLC) 成功 运行18天后返回
81 CZ-3A F-09 2004.10.19 风云二号C GTO 四川西昌(XSLC) 成功
82 CZ-4B F-07 2004.11.06 中国资源二号C(尖兵3号) SSO 山西太原(TSLC) 成功 实时数据型遥感卫星
83 CZ-2C F-26 2004.11.18 试验二号小卫星 SSO 四川西昌(XSLC) 成功 替代亚太一号甲卫星
84 CZ-3B F-06 2005.04.12 亚太六号（法国阿尔卡特空间公司） GTO 四川西昌(XSLC) 成功 外星31
85 CZ-2D F-06 2005.07.06 实践七号卫星 SSO 甘肃酒泉(JSLC) 成功
86 CZ-2C F-27 2005.08.02 第21颗返回式卫星(尖兵2号) LEO 甘肃酒泉(JSLC) 成功 运行27天后返回
87 CZ-2D F-07 2005.08.29 第22颗返回式卫星(尖兵4号) LEO 甘肃酒泉(JSLC) 成功 运行18天后返回
88 CZ-2F F-06 2005.10.12 神舟六号飞船 LEO 甘肃酒泉(JSLC) 成功 费俊龙 聂海胜,5天
89 CZ-4B F-08 2006.04.27 遥感卫星一号(尖兵5号) LEO 甘肃酒泉(JSLC) 成功 合成孔径雷达侦查卫星
90 CZ-2C F-28 2006.09.09 实践八号卫星 LEO 甘肃酒泉(JSLC) 成功 航天育种研究返回式科学技术试验卫星
91 CZ-3A F-10 2006.09.13 中星22号A(烽火一号A军用通信卫星) GTO 四川西昌(XSLC) 成功
92 CZ-4B F-10 2006.10.24 实践六号02组卫星A星/B星 SSO 山西太原(TSLC) 成功
93 CZ-3B F-07 2006.10.29 鑫诺二号通信直播卫星（DFH-3平台） GTO 四川西昌(XSLC) 成功 卫星天线、太阳能帆板未能打开
94 CZ-3A F-11 2006.12.08 风云二号D GTO 四川西昌(XSLC) 成功
95 CZ-3A F-12 2007.02.03 北斗导航试验卫星 GTO 四川西昌(XSLC) 成功
96 CZ-2C F-29 2007.04.11 海洋一号B卫星 GTO 山西太原(TSLC) 成功
97 CZ-3A F-13 2007.04.14 北斗导航卫星01 GTO 四川西昌(XSLC) 成功
98 CZ-3B F-08 2007.05.14 尼日利亚通信卫星一号 GTO 四川西昌(XSLC) 成功 中国首次卫星整星出口.外星32
99 CZ-2D F-08 2007.05.25 遥感卫星二号(尖兵6号)/浙大皮星一号 LEO 甘肃酒泉(JSLC) 成功 一箭双星,数字成像光学侦察卫星
100 CZ-3A F-14 2007.05.31 鑫诺三号卫星（DFH-4平台） GTO 四川西昌(XSLC) 成功
101 CZ-3B F-09 2007.07.05 中星6B（购自法国） GTO 四川西昌(XSLC) 成功 外星33
102 CZ-4C F-01 2007.09.19 中巴(巴西)资源一号02B SSO 山西太原(TSLC) 成功 三级发动机具有二次点火功能.合成孔径
103 CZ-3A F-15 2007.10.24 嫦娥一号 GTO 四川西昌(XSLC) 成功 月球探测器
104 CZ-4C F-02 2007.11.12 遥感卫星三号(尖兵7号) SSO 山西太原(TSLC) 成功
105 CZ-3C F-01 2008.04.25 天链一号01星 GTO 四川西昌(XSLC) 成功 中国首颗数据中继卫星
106 CZ-4C F-03 2008.05.27 风云三号A SSO 山西太原(TSLC) 成功 中国首颗第二代极轨气象卫星
107 CZ-3B F-10 2008.06.09 中星9号电视直播卫星（购自法国） GTO 四川西昌(XSLC) 成功 外星34
108 CZ-2C F-30 2008.09.06 环境减灾A/B 环境与灾害监测预报小卫星 LEO 山西太原(TSLC) 成功 一箭双星,两颗光学卫星
109 CZ-2F F-07 2008.09.25 神舟七号飞船/伴飞微小卫星 LEO 甘肃酒泉(JSLC) 成功 翟志刚(出舱)、刘伯明、景海鹏, 3天

『贰』 在空间生命及微重力科学领域，我国研制了哪些先进的实验装置

在空间生命及微重力抄科袭学领域，我国研制了一批先进的实验装置，进行了数十项空间实验。其中微重力液滴热毛细迁移的空间实验和理论研究，达到国际领先水平；空间细胞培养、细胞电融合、蛋白质结晶、空间生物效应和空间连续自由流电泳，以及在空间微重力条件下进行的金属合金、氧化物晶体、半导体光电子材料的生长实验，也取得了丰硕的科学成果，部分已经达到国际先进水平。

『叁』 　微重力测量

15.3.1基本原理

微重力测量（Microgravimetry）是在重力测量学基础上发展起来的一个新兴分支学科。因此，微重力位场基础理论、概念等与重力学基本上是相同的，具有其共性，但在特殊性上，突出“微”的性质和特点。它是基于地球引力场基础上，研究不同岩性密度的变化来解决一些特殊地质问题的勘探方法。

微重力测量与常规重力测量不同，是能够达到微伽级精度的重力测量。为保证得到微伽级精度的分析解析结果，其关键在于野外勘测作业的方法、技术上与常规的勘探测量有许多不同的要求、特殊措施和规定，比常规重力测量要复杂得多。在地质等自然条件上，地形、地貌、近仪物体、温度、压力、振动、固体潮等因素的影响；在观测操作技术上，仪器及底盘的放置、调节操作、测点高程等因素都需要专门考虑；记录方法也需要专门的规定。对于微重力观测得到的数据，除与常规重力观测数据改正相同的项目之外，为确保达到微伽级的观测数据的质量要求，还需要进行近物体影响的改正和在一定范围内的建筑物影响的改正。

众所周知，在地球表面及附近空间的一切物体都具有重量，这是物体受重力作用的结果。P₀点是地球上任一点，在P₀处有一质量为m₀的质点（物体），见图15-3，它受到质量为 M的地球对质点m₀产生的引力F(M,m_o）；同时，质点 m₀还受随地球作自转而产生的惯性离心力C(m₀）的作用，惯性离心力的方向垂直于地球自转轴指向外。引力与惯性离心力的矢量合成的合力G(M, m₀）就是重力。

地质灾害勘查地球物理技术手册

图15-3地球重力场

重力的方向在不同的地点其指向略有不同。由于所以重力 G(M,m₀）的方向大致指向地心。

地质灾害勘查地球物理技术手册

质点 P_oo不0 仅受地球物质的吸引，还受到太阳、月亮等其他天体物质的吸引。运动中的地球在日、月引力的作用下，重力也还会出现周期性的随时间而变的微小变化。

存在重力作用效应的空间称为重力场。

为了便于对地球内部物质分布进行比较研究，将单位质量所受的重力作为研究标准，称为重力场强度或重力加速度，对重力加速度的测量简称为重力测量。重力测量可分为绝对测量和相对测量。绝对重力测量测的是重力的全值，称为绝对重力值；相对重力测量测的是各点相对于某一基准点的重力差。相对重力测量是现代测量的主要形式。

地球表面上的重力加速度随着地点的不同有所变化。根据测量得到的地面上的重力变化来研究地下的地质构造特点，勘探矿藏、地下人工建筑物体以及一些人类活动遗迹，是微重力探查的主要内容。由于岩石受力变形，地下洞穴等的差异会产生微重力场的变化，通过研究这种变化可以达到勘查地质灾害的目的，如滑坡、塌陷、地面沉降等。

一般地表重力加速度的变化原因主要有：

（1）地球的实际形状比较复杂，是一个北极稍突出、南极缩入，赤道半径较两极半径稍大的类似梨状的扁球体，并且地面是起伏不平的；

（2）地球绕一定的旋转轴自转；

（3）地球内部，特别是地壳岩石圈层及其附近的物质，密度分布不均匀，这是地球历史上多次复杂的地质作用造成的结果，因此这种不均匀与地质构造、矿产分布有着密切的关系；

（4）人类的历史活动在接近地表形成的遗迹和人工建筑物体的存在，造成局部地区密度分布的微小变化。

15.3.2观测方法

测量重力的方法可分为动力法和静力法。动力法是观测物体在重力作用下的运动，直接测定的量是时间和路程；静力法是观测物体的平衡，直接测定的量是物体因重力变化而发生的线位移和角位移。

图15-4重力仪简单工作原理

采用静力法进行相对重力测量是重力勘探的主要方法，所用的仪器为重力仪。根据测量方式的不同，重力测量又有重力测量和重力垂直梯度测量之分。重力测量是指直接测取测点的重力加速度（绝对值或相对值）；重力垂直梯度测量是指测量地球重力沿铅垂方向的变化率。

图15-4是重力仪简单工作原理图。弹簧原长为 S₀，其上端固定在支架上，下端悬挂一个质量为 M的负荷。在重力g_G的作用下，弹簧

长度由 S_o伸长到 S_G，于是有

式中：K为弹簧的弹力系数。如果将它移到另一点 A，在该点重力g_A的作用下弹簧的长度为S_A，则

地质灾害勘查地球物理技术手册

在S₀不变的情况下，A、G两点的重力差可由下式决定

地质灾害勘查地球物理技术手册

式中：

是仪器的常数，相当于弹簧长度变化一个单位时的重力变化值，称为重力仪的格值；△S为在A、G两点上弹簧长度的长度变化。所以，在格值C已知的情况下，若能准确测出弹簧长度在两点的变化值，就可以求出这两点的重力差。

当基准点上的绝对重力值已知时，通过相对重力测定也可求出观测点的绝对重力值，即：

地质灾害勘查地球物理技术手册

15.3.3技术要求

15.3.3.1微重力测量的分类与布点原则

在工程上，微重力测量一般可分为两类：①剖面测量，剖面一般垂直于线型地下结构（如断层、背斜、向斜和隐伏河道）的设定走向；②面积测量，主要探测地下地质体大小、形态和分布。无论剖面或面积测量，重力测点位置的相对高程必须用测地方法来确定。

用以进行勘探的野外程序取决于勘探的目的和有关数据校正的要求，微重力勘探的测量是相对于局部地区的参考点而进行的，并不需要确定绝对重力值。至于面积测量中的比例尺，可按工程的需要确定，1:200至1∶1000不等。

微重力测量的布点原则：

（1）将所探测的对象或异常布置在测线或测区的中心；

（2）测线或测区内应尽可能覆盖在与探测对象有关的地质体附近；

（3）测线方向应尽量垂直于探测对象的走向，并尽可能与已知的地质剖面一致；

（4）测点距应小于可信异常宽度的1/2～1/3，保证至少有四个测点能反映出上述异常；

（5）测线距不大于地质体在地面上投影长度的1/2～1/3。

15.3.3.2微重力测量中的测地工作

（1）测地工作的任务

测地的主要任务在于：①按照微重力勘测设计的要求在工区布设测线或测网（面积测量），确定测点的坐标，以便绘制图件并作正常重力（纬度）校正；②测定测点的高程，以便进行空间（高度）、中间层校正（当然还要求测定岩土密度）；③在地形起伏地区，需作相应比例尺的地形测量，以便进行地改。

（2）测地工作的方法与要求

测地工作方法与要求为：①用经纬仪或测距仪测量重力点的坐标，该坐标可以附属于国家网（点）或是独立坐标；②用水准仪或测距仪测量重力点的高程，精度可按Ⅳ等水准的要求，该高程应附属于国家高程系统；③在做地形测量时，如果在重力点附近（0～4m）高程精度为1cm左右，在4～10m处的精度为2cm左右，10～100m为5cm左右，100m以上可以稍差，最后算得的地改精度有可能达到3×10^-8m·s^-2；④在进行地下微重力测量时，除按上述要求测定点位和高程外，还需对平硐的各处截面进行位置和高程的测量，以便作平硐改正；⑤在靠近建筑物如墙壁、石柱、仪器墩作微重力测量或梯度测量时，需对它们的相对位置、形状、大小等进行测量，以便作近仪物体和建筑物的改正。

15.3.3.3微重力测量野外记录的要求与记录的内容

（1）微重力测量记录本的记录项目

微重力测量的记录本记录的项目，根据其特点应包括如下内容：①光学位移灵敏度；②读数线；③运输方式；④仪器名称和编号；⑤纵水泡二端读数；⑥横水泡二端读数；⑦重力读数时间和读数；⑧地面（测点桩）和仪器底边距离；⑨气压、气温和仪器内温；⑩外界干扰描述，包括风和震动；（1点）位描述；（12测）点位周围地形、地貌描述。

（2）近仪物体测量记录本的记录项目

由于近仪物体的测量和测区内的地形地貌测量可以同步进行，因此近仪物体记录本也可以用于近区的实地地形地貌测量。该记录本应记录如下内容：①工区内平面草图，该草图包括所有被测物体的平面图和编号，并且有方位；②每个被测物体的素描图及编号，该编号要和平面草图的编号一致，并且有方位；③若被测物体的素图被分割成若干个正规几何体，则每个分割体要画出详细图件，分割体的编号与素图的编号一致，而且和记录纸中的编号一致，详图内各几何体标上位置标记和密度标记，以提供测量时用，并且要有方位。

15.3.4微重力观测数据的整理

由于微重力测量要求有很高的精度，即达到微伽级的精度，因此在观测时以及做各种处理计算、分析解释之前需要进行许多校正、改正和处理。

15.3.4.1观测数据的处理及改正

一个测点的观测值g_i可用下式来表达：

地质灾害勘查地球物理技术手册

式中：g_i为换算后的测点上的重力值；f(z_i）为根据格值表及标定值（线性、二次项）将读数值z_i换算成重力值的换算（格值）函数；C_m为磁场系数，可从实验室标定；m_g为磁场强度，如在每个测点上严格将仪器定向朝北及避开强磁场干扰，则此项可以忽略；C_T为温度系数，可从实验室标定，m_T为温差，一般此项亦可忽略；δ为潮汐因子，它因地区而异，一般取为1.16,G_T为观测时刻的固体潮理论值；P为周期误差个数；A_。为周期误差振幅，

为周期误差角频率，T_n为周期，φ_n为其相位，这些可在基线场内标定得到，但目前一般标定得不够准确，故多不采用它们作改正；α_p为气压系数，△P为实测气压与标准气压P(H）之差。最后一项为气压变化而引起仪器摆杆平衡位置（重力读数）的变化，这可以在减压舱内进行实验，并可求出改正系数 C_pP，若已知气压变化 m_p，即可求得此项改正。不过根据一些重力仪器的试验，此项影响很小，在微重力测量中可以略去。

15.3.4.2正常重力改正、高度（空间）改正和中间层改正

（1）正常重力改正：对于微重力测量，通常可以对基点指定一参考纬度，然后用下式计算所有其他测点的纬度校正：

地质灾害勘查地球物理技术手册

式中：△g_ZL以μGal为单位；△L为距基点（或参考点）的南北向距离，以m为单位；φ为参考纬度；如果要校正的测点在基点之南则用正号，如果在北则用负号。

（2）高度（空间）校正：由于微重力测量是相对于一任意参考高程的（基点的高程，或大地水准面的高程，或平均海平面的高程），而且只需相对于参考高程的测点高程，所以高度（空间）校正公式为：

地质灾害勘查地球物理技术手册

式中：△g_ZFA以μGal为单位；△h为需要校正的测点和参考高程之间的高程差，以m为单位；正号用于比参考高程高的测点，负号则用于比参考高程低的测点。

（3）中间层校正（即布格校正）：对于中间层布格校正，要选择一参考高程，最好是与高度（空间）校正相同的参考高程，并将每一个测点同参考高程之间用无限水平板的物质来近似，则布格校正公式为：

地质灾害勘查地球物理技术手册

式中：Δg_Z布校以μGal为单位；ρ为平板的密度（g/cm³）；Δh是被校正测点和参考高程之间的高程差，以m为单位；当测点高于参考高程时取负号，反之取正号。

15.3.4.3地形改正

地形改正对于微重力测量极为重要，是影响重力异常计算的主要因素。地形改正主要的计算方式有以下三种。

（1）表面积分法：表面积分法的基本原理是将重力地形改正的体积分计算，按高斯定理转变为关于地形面及地形改正点所有水准面的表面积分算式，并采用三角形面拟合地形起伏，每个三角形单元的积分用高斯公式数值求积。该方法的优点在于精度较高，计算速度快，灵活性较大，它可以用于远区、中区和近区改正。

（2)FFT地改计算：FFT地改计算方法即快速傅氏变换地形改正计算方法，特点是公式简单，易于在计算机上快速实现。

（3）分区计算法：分区计算法是将地形改正范围分为近区、中区、远区。近区采用斜顶面三棱柱模型，中区和远区采用方柱体公式。

15.3.4.4近仪物体对微重力测量影响的改正

（1）观测仪器墩的重力效应改正：观测仪器墩是最近仪器的物体，对于重力测量的影响不可忽略，一般采取圆柱体、截头圆锥体、方柱体作为几何体模型进行改正。至于仪器周围的墙壁或崖岩体，则可以用方柱体（立方、长方形柱体）等模型组合而成，根据其实测密度计算重力效应并进行改正。

（2）建筑物影响的改正：微重力测量经常在建筑物群中，甚至在建筑物脚下和建筑物内部进行。巨大的建筑物质量的影响，也可称其为“近仪质量”的影响。由于一般的建筑物形状多是规则的几何体，在考虑其影响时，可将建筑物分解成若干个长方体（包括斜长体）、圆柱体、圆球、棱柱体的组合。如果将建筑物划分的足够细，并以相应的规则体（长方、圆柱、球体等）的效应理论公式计算出各自的重力值、重力垂直梯度值等，就可以较精确地计算出建筑物的总体重力效应、重力场分布及相应的改正值。

15.3.5微重力测量的数据处理

微重力数据处理的主要目的是：

（1）消除因重力测量和对重力测量结果进行各项校正时引进的一些误差，或消除与勘探目的无关的某些近地表小型密度不均匀体的干扰；

（2）从多种地质因素所引起的叠加异常中，划分出与重力勘探目标有关的异常；

（3）根据重力勘探问题的需要，进行位场转化。

15.3.5.1曲线平滑

曲线平滑处理用以消除野外重力测量观测误差和对测量结果进行各项校正时引起的误差。

（1）徒手平滑法：有经验的技术人员根据异常曲线的变化规律，直接平滑异常曲线。徒手平滑应注意平滑前后各相应点重力异常值的偏差不应超过实测异常的均方误差，而且尽可能使平滑前后异常曲线所形成的面积相等，重心不变。

（2）多次平均法：把两个相邻点的重力异常平均值作为两点中点的异常值，直到最后达到期望的平滑程度时再徒手光滑曲线。

（3）剖面异常的平滑公式：包括线性平滑公式和二次曲线平滑公式。

线性平滑公式：

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某一点的平滑值是在剖面上以该点为中心取奇数点的算术平均值。由m=1、2、3……可分别得3、5、7……点平滑公式。

二次曲线平滑公式：包括五点和七点平滑公式。

五点平滑公式为：

地质灾害勘查地球物理技术手册

七点平滑公式为：（4）平面异常的平滑公式：线性平滑公式（见前）。

地质灾害勘查地球物理技术手册

五点平滑公式：

地质灾害勘查地球物理技术手册

九点平滑公式：

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15.3.5.2区域异常与局部异常的划分

区域异常一般是由相对埋藏较深，或分布范围大的剩余质量所引起；局部异常一般由相对浅或小的地质体所引起。在进行地质解释，尤其是进行定量解释之前，需对叠加异常进行处理，划分出区域异常和局部异常。其常用方法有：

（1）图解法：图解法分为平行直线法和平滑曲线法两种，平行直线法适用于区域重力异常沿水平方向呈线性变化的地区；平滑曲线法适用于区域重力异常等值线不能用平行直线而只能用曲线表示。

（2）数值计算法：包括偏差法、圆周法、网络法等。

（3）多项式拟合法、趋势分析法。

15.3.5.3位场的转换

位场转换主要为了便于进行反问题的处理，主要内容包括：

（1）由观测平面上的重力观测值换算同一平面上的重力异常二阶、三阶偏导数（V_xz、V_zz、V_zz2）等各阶系数，即重力异常的导数换算。

（2）由观测平面上的重力观测值换算异常源以外任意点上的△g、V_xz、V_zz、V_zz2等为重力异常的解析延拓。

15.3.5.4微重力测量数据反演方法

微重力测量数据的反演是微重力异常定量解释的基础。反演前必须对叠加异常作认真分析，并设法提取与勘探目标有关的重力异常，这样才可能对引起异常的地质体作出定量解释。

（1）解析法：我们知道，地质体的△g、V_xz、V_zz和V_zz2是其产状要素、剩余质量及观测点坐标的函数。反之，如果把地质体的产状要素或剩余质量等表示成重力异常（或其导数）及观测点坐标的函数，则当这些地质体产生的△g（或其各阶导数）为已知时，便可以根据这种函数关系求出地质体的产状要素及剩余质量等参数。计算方法包括△g异常曲线求解和V_xz、V_zz、V_zz2曲线求解。

（2）切线法：利用异常曲线特征点的切线，用图解的方法求取物体顶部（或中心）的近似埋藏深度。

（3）选择法：根据实测重力异常的剖面异常曲线或重力异常平面图上重力异常等值线分布和变化的基本特征，结合工作地区的地质和其他地球物理资料，给出引起这种重力异常的地质体的模型，并利用解正问题的方法计算模型体的理论异常，再把理论异常与实测异常进行对比，当两者在所允许的误差范围内时，则所给定的地质体的模型即为所求的解。

（4）直接法：直接利用剖面曲线或平面图上重力异常的分布，通过积分运算来求解异常体的某些参数，如三度体的剩余质量、质心坐标或二度体的横截面积和质心坐标等。

（5）密度分界面的反演：根据实测的重力异常确定地下密度分界面的起伏，对于研究地质构造十分重要。要使这一工作取得良好的效果，必须具备以下条件：①用来进行反演计算的重力异常是由密度界面起伏所引起；②界面上下物质层的密度分布比较均匀，且已知它们的密度差；③在工区内至少有一个或几个点的界面深度为已知。求解密度界面的方法有：线性公式求解法、二级近似公式求解法、压缩质面法等。

（6）浅层应力场反演：以弹性力学平衡方程为理论基础推导出计算地壳浅层应力场的计算公式，并利用地表实测重力资料来反演浅部应力场，以此来探讨一些地质体的力学机理和稳定性趋势。

15.3.6微重力异常地质解释

微重力异常的地质解释可分为定性解释和定量解释。定性解释是根据重力异常基本特征和已知的地质和其他地球物理资料，对引起重力异常的地质原因作出判断。定量解释是在条件具备的情况下，对一些有意义的异常进行定量计算，求出地质体的某些产状。

解释重力异常之前，必须认真考虑重力异常的等效源以及由此而带来的重力勘探反问题的多解性。因此在进行资料解释时要尽可能获取更多信息，以缩小解的范围。

（1）充分利用工作区的已知地质条件，如地层及岩石的种类、构造产状等，以使反问题的解尽量符合客观实际；

（2）岩石密度资料不仅是布置重力勘探工作的依据，也是解重力勘探反问题的重要参数，应当认真收集和分析利用，必要时可采集标本进行直接测定或通过地表重力数据和井中测量数据间接测定；

（3）充分利用钻井资料，从中收集各种地层的准确厚度和各种岩石的物理性质，以便获取解释异常所需的重要资料；

（4）各种地球物理资料可以对重力异常的解释起补充和旁证的作用，应充分利用。

15.3.7成果的表达形式

微重力测量的成果形式主要有：重力异常平面等值线图和重力异常剖面曲线图；各种偏导数平面等值线、剖面曲线图；解析延拓平面等值线图、剖面图；各种推断解释图件等。

15.3.8展望

微重力测量是一种新兴的勘探方法，虽然其野外测量及资料处理比较复杂，但具有不受地形限制、不受各种电磁影响、异常体反映灵敏度高的特点，在地质灾害勘探方面能够发挥更积极的作用，如地面塌陷、滑坡、泥石流、崩塌、地裂缝、库岸、地面沉降的地质调查等各方面均有较好的应用前景。

15.3.9仪器设备

微重力勘探的仪器设备见表15-4。

表15-4微重力测量仪器一览表

『肆』 微重力科学实验卫星“实践10号”有哪些科学实验

“实践十号”主要是通过提供空间微重力环境，做“地面上做不了的实验和研究”。实践十号卫星工程项目首席科学家胡文瑞院士说，在空间微重力这种极端环境条件下，很多物理规律会发生变化，能开展许多新的研究。

“实践十号”此次搭载的19个科学实验是从200多个项目中公开遴选出来的，主要集中在前沿的流体力学和材料科学、空间生命科学等领域。其中还包括和法国、日本等国际合作的项目。胡文瑞院士表示，此次空间实验预期会产生一大批科研成果。

此前，我国科学家在地面上通过落塔、飞机和探空火箭等方式模拟微重力环境做了一些实验，但这些方式只能模拟很短的时间，再长就需要借助卫星和空间站。

卫星和空间站虽然都能提供较长期的空间微重力环境，但是相比之下，空间站就显得不够“理想”也不够“经济”。胡文瑞院士给记者算了一笔账：国际空间站上做一个类似的实验要耗资两千万美元，而实践十号上的科学实验，平均成本在百万美元量级。另外，空间站由于存在机械等其他干扰，因此所模拟的微重力环境也不如“实践十号”理想。

『伍』 国家微重力实验室的概况

二十世纪九十年代初，为适应我国空间科学发展的需要、发展我国载人航天工程及相关科学研究事业，国家863计划第一届航天领域专家委员会决定组建国家微重力实验室和国家计算流体力学实验室。1994年原国防科工委(现总装备部)原则批准在中国科学院建立“国家微重力实验室”(National Microgravity Laboratory)。1995年正式批文、在中国科学院建立“国家微重力实验室”。1998年国家微重力实验室实验楼建成，国外购置设备和国内自行研制设备相继通过验收。2003年4月总装备部对国家微重力实验室进行了全面验收，实验室工作进入正常运转。
国家微重力实验室现已成为我国微重力科学研究的核心实验室，为国家载人航天工程做出了重大贡献，获得集体和个人两项国家科技进步特等奖；参加和组织我国微重力科学的学科发展论证；负责组织并完成实践8号卫星留轨舱系统的微重力科学实验，取得一批重要学术成果；正在负责实践10号科学实验卫星载荷总体和科学研究总体、国家载人航天工程二期应用系统流体物理分系统的工作。鉴于其突出工作业绩，国家微重力实验室获2005年国家人事部和中国科学院联合颁发的先进集体奖，为发展我国微重力科学做出了不可替代的贡献。在学术上进行创新性研究的同时，国家微重力实验室积极参与国际微重力科学活动、开展卓有成效的国际合作与交流，是国际上有重要影响的微重力科学研究中心和用户支持中心。
作为微重力科学研究中心，国家微重力实验室目前的研究领域涉及微重力科学的主要方向，包括微重力流体物理(简单流体的运动、多相流和复杂流体)，微重力燃烧科学(燃烧机理和空间站防火)，空间材料科学(凝固过程、晶体生长和模型化研究)，空间生物技术与生命科学(生物力学、细胞-分子生物学和纳米生物技术)，在流体物理、燃烧、生物力学和先进诊断技术，以及与材料科学和生命科学的交叉与融合等领域开展了有特色的创新性研究工作，2000-2007年期间已在重要学术刊物发表论文374篇，出版专著(章节)12部。同时，国家微重力实验室还与国内基础物理界同行合作，努力促进我国空间基础物理的发展。国家微重力实验室近年来承担了多项国家重大项目，已完成国家载人航天工程、科学实验卫星等空间实验项目11项，并承担中国科学院知识创新工程和大型装备等项目20余项、国家自然科学基金重点和面上项目20余项以及其它研究项目5项，项目经费合计约1.4亿元。在国家重大需求层面，“十一∙五”期间国家微重力实验室已有5项空间实验列入国家载人航天工程(第二期)、7项空间实验列入实践10号卫星计划、2项空间实验列入中俄合作利用国际空间站俄国舱的有人操作实验计划、3项空间实验列入微重力火箭计划。
国家微重力实验室现有固定资产7585万元，引进和自行研制了仪器设备百余台(套)，具备较完善的开展微重力科学地基研究的实验体系，包括开展微重力流体物理研究的流体动力学、分散体系、光学诊断和测试、三维显微粒子图象测速等实验系统；开展微重力热科学研究的两相流、微重力燃烧等实验系统；开展空间材料科学研究的半导体晶体、气相外延、金属合金成核过冷、非透明介质、透明晶体生长等实验系统；开展生物力学和空间生物技术研究的蛋白质晶体生长、空间细胞生长和组织培养、连续流电泳、微管吸吮、激光显微光镊、原子力显微等实验系统；以及开展纳米生物技术研究的光学椭偏成像系统等，共同组成了国家微重力实验室的研究平台。作为微重力科学用户支持中心，国家微重力实验室建成了可进行短时微重力地面实验的百米落塔设施，其中落舱系统的微重力时间为3.5 s、微重力水平可达10-5×g量级，落管系统的微重力时间为3.26 s，微重力水平优于10-6×g, 可为用户提供各种技术支持和服务。

『陆』 天舟一号：微重力环境下胚胎干细胞生存命运有何不同

编者按：

即将发射的天舟一号，除了要与天宫二号交会对接、实施推进剂在轨补加，还要开展一系列空间科学实验和技术试验的任务。

中国科学院空间应用工程与技术中心是载人航天工程空间应用系统的总体单位，代表中国科学院抓总负责载人航天空间科学与应用任务的规划、实施及成果产出与推广，具体承担工程研制的组织管理，系统设计、集成、测试，可靠性保障，在轨技术支持，有效载荷运控管理，数据获取及应用成果的推广服务等系统技术支持、支撑、保障、服务工作。

在此特别感谢中国科学院空间应用工程与技术中心的支持！

4月中下旬，我国首艘货运飞船天舟一号将发射，并将与天宫二号对接。

已经进入良好运转状态的天宫二号，是我国打造的第一个空间实验室。而天舟一号虽然是货运飞船，但仍然搭载了不少科学实验。其中一项就是中国科学院动物所段恩奎团队负责的“微重力环境下胚胎干细胞培养实验”项目。

干细胞生物学是21世纪瞩目的研究领域之一，是组织工程和再生医学研究的上游学科。干细胞的重要功能是维持和控制细胞的再生能力,它具有自我更新复制能力和多分化潜能，它可分化为多种组织细胞类型。

空间微重力效应是否影响干细胞增殖和分化？能否利用空间微重力独特的条件开展干细胞大规模扩增和组织工程构建呢？这些问题是目前空间生物学研究的前沿和热点的问题。

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『柒』 国家微重力实验室的实验室成员

序号 姓名 性别 专业 学位 职称 类别 1 胡文瑞 男 流体力学 大本 院士 研究 2 龙 勉 男 生物力学 博士 研究员 研究 3 康 琦 男 实验力学 博士 研究员 研究 4 刘秋生 男 流体力学 博士 研究员 研究 5 王育人 男 材料科学 博士 研究员 研究 6 靳 刚 男 光学 博士 研究员 研究 7 陈启生 男 微重力流体力学 博士 研究员 研究 8 赵建福 男 流体力学 博士 研究员 研究 9 魏炳忱 男 材料科学 博士 研究员 研究 10 解京昌 男 实验力学 学士 研究员 研究 11 李 凯 男 流体力学 博士 研究员 研究 12 段俐 女 实验力学和光学 博士 研究员 研究 13 王双峰 男 工程热物理 博士 副研 研究 14 戴国亮 男 物理化学 博士 副研 研究 15 霍波 男 固体力学 博士 副研 研究 16 于 泳 男 物理化学 博士 副研 研究 17 徐升华 男 胶体和光学 博士 副研 研究 18 尹兆华 男 流体力学 博士 副研 研究 19 吕守芹 女 生物力学 博士 副研 研究 20 徐建省 男 控制理论与工程 博士 助研 研究 21 陈 涉 男 应用物理 硕士 助研 研究 22 闫存极 男 物理化学 博士 助研 研究 23 刘荣 男 流体力学 博士 助研 研究 24 孙树津 男 生物力学 博士 助研 研究 25 张 夏 男 工程热物理 博士 助研 研究 26 万士昕 男 电子工程 大本 高工 技术 27 韦明罡 男 发动机设计与制造 大本 高工 技术 28 张 璞 女 光电 博士 高工 研究 29 阿 燕 女 物理分离 硕士 高工 研究 30 高宇欣 男 无线电技术 大专 高级实验师 研究 31 陈 娟 女 运动生理 学士 高级实验师 研究 32 林 海 男 计算机软件及应用 本科 工程师 研究 33 胡 良 男 机电一体化 学士 工程师 研究 34 孟永宏 男 光电工程 硕士 工程师 研究 35 章 燕 女 生物力学 硕士 工程师 研究 36 徐丽敏 女 财务会计 大专 职员七级 管理 37 殷宏亮 男 实验技术 高中 高级工 技术 38 管旭东 男 实验技术 高中 高级工 技术

『捌』 我国研制发射的卫星颗数

我国一共发射了53颗。

自从1970年4月24日中国第一颗“东方红”人造地球卫星发射成功以来，经过30年的发展，中国的卫星研制水平和制造技术不断提高，成功开发研制出了多种卫星，形成了不同的应用卫星系列，使一颗颗中国卫星在太空放射出耀眼的光芒。

我国用长征系列运载火箭先后发射了50多颗卫星，其中，科学技术实验卫星9颗，返回式遥感卫星17颗，通信广播卫星9颗，气象卫星2颗，资源遥感卫星2颗，导航定位卫星2颗，测量大气密度的气球卫星2颗，国外卫星10颗。这些卫星的成功升空，不仅体现了我国科学技术的高速发展水平，使我国跨入了世界航天大国的行列，而且对促进国民经济发展和社会进步，以及提高国际地位等方面，都发挥出了极其重要的作用。

科学技术实验卫星

在我国发射的9颗科学技术实验卫星中，前8颗是从酒泉发射中心发射的，最后一颗是从西昌发射中心发射的。9颗卫星中，“东方红一号”和“实践一号”两颗卫星是用“长征一号”火箭运载升空的。“技术实验卫星一号”、“技术实验卫星二号”和“技术实验卫星三号”这3颗卫星是由“风暴一号”运载火箭送上太空的。接着，“风暴一号”还将另外三颗实验卫星，即“实践二号”、“实践二号甲”和“实践二号乙”采用一箭三星的办法，一举发射成功。第9颗卫星为“实践四号”，它是用“长征三号甲”运载火箭发射上太空的一颗地球同步转移轨道卫星。这9颗卫星不但在太空运行正常，而且为我国卫星新技术的发展以及空间物理探测作出了积极贡献。

如我国的第一颗人造地球卫星，从1965年下半年起，经过4年多的研制，于1970年初完成了卫星的总装测试和各种空间环境试验。为了让全世界人们能用肉眼直接看到卫星在太空的邀游英姿和听到它发出的宏亮声音，采用的技术方案是：卫星与运载火箭分离入轨后，末级火箭将跟着卫星在空间上运行，还特意在本级火箭上加上“观测裙”，以提高火箭的亮度；同时，在卫星的壳体内装有《东方红》乐曲发生器和转播系统。为了发射这颗卫星，还专门研制了“长征一号”三级运载火箭，卫星发射场也是在原导弹发射试验场基础上改建和扩建的，还在全国各地新建了不少地面观测台站。所有这一切，虽然事先都作过论证和进行过必要的试验，但最后是否成功，还有待4月24日的飞行试验。第一颗人造卫星的发射成功全面考核和验证了卫星、火箭、发射场和测控网各大系统的有效性和协调性。卫星入轨后，卫星上各个系统都工作正常，实现了“看得见，听得到，抓得着”的要求，从一定意义上说，这也是我国科学技术实验卫星首次取得的重大成就。

1994年2月9日，我国的第9颗科学技术实验卫星——“实践四号”搭载“长征三号甲”运载火箭发射成功，这是我国在科学技术实验卫星的研制方面取得的又一重大成果。“实践四号”空间探测卫星的主要探测目的是测量近地空间的带电粒子环境，研究它们对航天器的影响。根据太空带电粒子的分布场情况，卫星选择了一条近地点高200公里，远地点高36000公里、倾角28度的较理想的运行轨道。在近地点，卫星处于辐射带边线以下，随着卫星向高轨道方向运行，卫星将进入辐射带并穿越辐射最强的区域，最后到达辐射带外边缘以外地区。这样，卫星大约每天有两次机会能测到辐射带沿高度分布的一个完整剖面。为了达到预定的探测目的，卫星上共配备了高能电子探测器、高能质子和重离子探测器、等离子体探测器、电位监视器和单粒子事件探测器等5项计6台探测仪器。由于配备的仪器考虑比较周到，可使探测的带电粒子成份比较完整，除电子、质子外，还有重离子；探测的能量也比较宽，几乎覆盖了对航天器有影响的所有能量范围；在探测空间环境带电粒子参数的同时，还能监视环境对卫星的效应。

“实践四号”的发射成功，不仅为太空带电粒子和航天器相互作用过程的研究提供了完整的、可相互印证的第一手数据。而且使我们对充满于太空中的带电粒子所组成的“辐射带”、“电离层”、“等离子层”和“太阳风”等以及它们对航天器的影响有了新的认识，从而为最终达到减轻和消除它们对航天器的损伤迈出了可喜的一步。

返回式遥感卫星

我国已发射的17颗返回式遥感卫星都是从酒泉基地发射升空的近地轨道卫星。70年代的3颗卫星是用“长征二号”火箭运载升空的；80年代的8颗和90年代的第12，14颗是用“长征二号丙”火箭送上太空的；90年代的第13，16，17等3颗卫星则是用“长征二号丁”运载火箭依次发射成功的。这16颗卫星均成功地返回降落在四川预定的落区。其中，1992年、1994年和1996年11月4日返回大地的这3颗卫星属于我国第二代返回式卫星，卫星上所载的新型遥感器具有国际先进水平，分辨率达到几米，遥感图像清晰，标记齐全，信息量为第一代返回式卫星的13倍。唯一比较遗憾的是，1993年10月8日用“长征二号丙”火箭发射的第15颗卫星未按预定计划返回祖国怀抱，它在茫茫太空不知所措地游荡了三年半后，于1996年3月12日坠落于大西洋南部海域。

由于我国发展应用卫星，首要目的是为了打破世界航天大国对空间技术的垄断，为战略方针服务，研制返回式卫星，掌握回收技术，成为我国优先要予以攻克的一项重要课题。因此，早在60年代，党中央就原则批准把返回式侦察卫星作为发展重点。在研制第一颗卫星的同时，就把侦察卫星所需的光学照相机、红外照相机、特种胶卷、姿态控制等关键技术，列入了预先研究计划。70年代初，我国第一颗返回式照相侦察卫星正式列入国家计划后，中央领导同志在“文化大革命”的混乱年代，对这颗卫星的研制给予了特别关注。1975年11月15日，这颗返回式卫星及“长征二号”运载火箭，在酒泉卫星发射中心完成技术阵地测试工作，随即转运发射阵地。11月26日按时发射，卫星准确进入预定轨道，轨道近地点高度173公里，远地点高度483公里，轨道倾角63度，不仅入轨精度符合设计要求，而且卫星在太空运行47圈后，又按遥控站发出的返回调姿遥控指令，安全返回。使我国初次尝试了卫星发射升空后又顺利返回地面的喜悦。1976年12月，在粉碎“四人帮”的大喜日子里，我国又一颗经过改进设计的返回式卫星圆满完成发射、侦察和回收任务。1978年1月，我国再一次进行了一次返回式卫星的发射，3天之后，返回。

1982年9月9日，我国新研制的实用型返回式卫星获得成功。从此，返回式卫星进入了更加实用化的阶段。在整个80年代，一共发射了8颗卫星，每次都获得成功，这使我国成为继美国、前苏联之后，世界上仅有的三个真正掌握返回式卫星研制和发射技术的国家之一。不仅创造了100%发射成功的历史记录；而且返回式卫星的质量、水平也逐年增高。随着航天市场商业化的进程加快，从1987年的8月起，我国返回式卫星作为微动试验平台开始步入国际市场，先后承担了法国、德国和瑞典等国家的搭载试验，在国际上产生了越来越重要的影响。

1994年7月3日我国发射的第16颗返回式卫星成效巨大，我国专家在卫星上试验了一种“全姿态捕获新技术”，获得了使卫星在任何姿态下都能恢复正常运行的圆满效果。更令人难忘的是，1996年10月20日下午3时20分，我国“长征二号丁”运载火箭，从沉寂了两年的酒泉卫星发射中心又托起第17颗返回式卫星成功地送上太空。卫星按预定轨道在绕地球飞行239圈，旅行15天后。在西安卫星测控中心的精确控制下，准确地于四川省的蜀中地区“下凡”。这颗卫星不仅创造了在太空邀游15天的新记录，而且共进行了17类搭载试验，这也是过去从未有过的。在17类搭载物中，有中国科学院搭载的一个重10千克的多功能生物培养箱，箱中分装着许多实验器，其中还特意放置了一只用于进行心肌观察和失重状态下病理反应实验的不足一个鸡蛋大的小乌龟。生物箱中另一项实验是细胞学中的神经细胞元生长发育实验，神经元取自一只刚到这个世界的幼鼠的脑细胞。生物箱中还搭载着两种植物：一种是具有抗癌作用的石雕柏(俗称芦笋)；另一种是已长到1～2厘米高的萝卜苗。这两种植物实验的目的主要是研究其空间的变异机理及微重力下的其它反应。此外，还利用生物箱进行了水生生物及微生物的实验。

在17类搭载实验中，空间育种虽是一项例行实验，但很引人注目。因为1978年以来，我国在返回式卫星中相继多次搭载过的水稻、小麦，蔬菜、花卉，中药类计400多个品种的种子，经全国20多个省、市、自治区的70多个单位参与的地面试骏，证明利用太空持殊环境对种子进行处理，再返回地面选育、试种，均取得良好效果，开拓了一条科学育种的新途径。

第17颗返回式卫星还肩负有诸如国土普查、资源探测、地质地震调查、农村水利建设、城市规划和科学试验等多项任务。不仅试验了新型电子技术，还完成了6项具有可控温场的材料试验，其中，有一项是金属材料在空间加温到摄氏970度后熔化、观察其在微重力下的重新凝固现象，获得了很满意的结果。在搭载中，还进行了多项材料实验和锂电池的空间试验等。作为卫星研制单位的中国空间技术研究院也不错过这次机会，利用卫星搭载实验，对高动态GPS自主导航定位系统进行了研究，以及在太空对光盘进行了首次应用试验，硕果累累。

但最激动人心的是在这颗卫星的回收舱里还放有两件最珍贵的物品，一件是中华人民共和国国旗，另一件是香港特别行政区区旗。中国航天工业总公司在举世瞩目的“九七”香港回归前夕，利用第17颗卫星，实现“五星·紫荆翔太空”，表达了“航天人”对迎接香港回归祖国和祖国统一大业的拳拳之心。

通信广播卫星

我国已升空的9颗通信广播卫星中，前7颗都是用“长征三号”火箭从西昌卫星发射中心发射的。除第一颗“试验卫星一号”和第7颗“实用通信卫星五号”未能进入地球同步转移轨道之外，另一颗试验通信卫星以及“实用通信卫星一号”、“实用通信卫星二号”、“实用通信卫星三号”、“实用通信卫星四号”等5颗卫星都按预定计划依次进入赤道上空的3.6万公里高的地球静止轨道，并分别定点于东经125度、103度、87.5度、110·5度和98度的位置上。第8颗和第9颗都称之为“东方红三号”的通信卫星，是由“长征三号甲’火箭从西昌发射中心运载升空的。可惜的是，1994年11月30日发射的第7颗，也就是“东方红三号”通信卫星的首次发射，由于卫星上的姿控发动机有泄漏现象，燃料提早耗尽，致使卫星未能在预定位置定点。

由于以卫星为中继站的现代卫星通信技术通常工作在微波频段，通信容量大，通信方式既不易受电离层、对流层和气象条件的影响，也不受山川、河流、海洋、沙漠等地理条件的限制，卫星通信还具有传输距离远、传输质量高、远距离通信价格便宜和可实现多址连接等优点，所以自我国第一颗人造卫星“东方红一号”发射成功后，我国通信部门就迫切希望自己的试验通信卫星能早日问世，以改变我国通信技术落后的状态，为此，我国早在1970年6月，即开展了对通信卫星及其运载火箭的独立自主研究。

1975年6月后，国家成立卫星通信工程领导小组，并在领导小组之下成立了技术协调组，负责整个工程大总体的技术协调。经过1976年的大总体方案设计和总体协调，确立了静止轨道试验通信卫星的具体方案。1977年初，卫星各分系统的方案性样机研制出来后，即向国际电讯联盟提供了有关资料。同年3月8日，国际电联向全世界正式宣布中国卫星通信工程计划，并相继有日本、印度尼西亚等国家与我国进行了协调。为了加快工程进展步伐，1977年9月，该工程被列为航天战线三大重点任务之一。卫星的研制开始出现扬鞭催马的大好势头。经过广大科技人员的多年辛勤劳动和忘我战斗，至1983年，试验通信卫星的研制工作已临近尾声。

1984年3月28月，我国自行研制的第一颗试验通信卫星运往发射阵地。4月8日傍晚，夜色开始笼罩大地，只见银白色的运载火箭喷射着桔红色的火龙渐渐从发射架上升，向天际飞去。19时40分，运载火箭三级准确入轨，卫星与运载火箭分离后，卫星按预定程序起旋至37转／分。卫星在大椭圆转移轨道上飞行良好。4月10日8时47分，地面发出遥控指令命令卫星的远地点发动机点火，卫星进入准静止轨道。4月16日18时27分57秒，卫星成功地定点于东经125度赤道上空。从此，在茫茫宇宙上空.增添了一颗由中国人研制的一颗新星，即“东方红二号”通信卫星、卫星直径2.1米，总高3·1米，重461公斤；卫星上装有2台转发器，使用C波段开展电话、电视及广播业务。从此，使我国通信广播卫星的研制及应用进入了一个新的发展阶段。我国于1984年、1986年、1988年、1990年又成功地发射了5颗静止轨道通信广播卫星。几年的运行证明，卫星性能符合设计要求，并于1986年开始，利用自己研制的通信卫星，首批开通了北京、拉萨、乌鲁木齐、呼和浩特、广州等城市的卫星通信。随后，又为中央电视台和中央人民广播电台的多套节目、电视教育和云南、贵州、新疆等省的一些地方电视台节目提供服务，大大提高!

了全国的电视覆盖率。此外，还开通了利用通信卫星作为中继站的对外广播，并为邮电、水利、金融等部门提供了数字、图片、文字传真和数据报表传送等通信手段，使其真正成为提高国民经济建设效益的“倍增器”。

值得一提的是，从理论上讲，虽然在地球同步轨道上的频段卫星轨道位置有120个之多，但就某一个国家而言，真正可利用的位置却十分有限。我国准备占用和已经占用的位置也仅有东经100度附近的可数的几个。其中，东经110.5度这一轨道位置，我国与日本已发生过争议，尽管这个位置早已为我国的“东方红二号甲”卫星使用过。另外，专家们认为，曾为我国第一颗试验通信卫星占用的125度这一位置对我国特别重要，因为定点于这个位置的卫星，其波束覆盖我国全部领土，特别是对我国东南沿海发达地区，更能接收到十分良好的信号。但按照国际电联的有关规定，我国对东经125度位置的使用权将因我国第一颗试验卫星即将“寿终正寝”于1997年11月份到期，在此之前，如果我国不发射新的通信卫星去占用，将产生两种很不利的结局：要么花巨额外汇去购买或租用一颗非国产卫星去占据这一位置；要么拱手交出，坐视别国去抢占这一位置。在这种无形的电波之战日趋白热化的关键时刻，我国经过10年呕心沥血研制的“东方红三号”国内通信、广播、电视传输卫星于1997年5月12日用“长征三号甲”运载红箭从西昌卫星发射中心发射升空，准确地定点于东经125度赤道上空，为我国通信事业的发展立下汗马功劳。

“东方红三号”卫星装有24个C频段转发器。其中6个中功率转发器用于电视传输、18个低功率转发器用于电话、电报、传真、数传等通信业务。它可连续向全国同时传输6路彩色电视节目和8100路电话，寿命8年，可满足2000年前后全国各地收转电视和广播以及通信的要求。该卫星为箱形星体结构，由结构、电源、热控、测控、姿态和轨道控制、推进及通信等7个分系统组成。太阳电池阵为定向帆板结构，翼的最大跨度达18.1米，最大高度为5.71米，全星采用比较先进的模块化的总体构形方案。所以“东方红三号”的研制成功，标志着我国通信卫星技术已得到飞速发展，为我国挤进竞争激烈的通信卫星市场创造了良好的条件。

气象卫星

了解、掌握气象，是人类赖以生存的重要条件之一。它对人类社会的生产、交通和日常生活的关系都十分密切，并日趋重要。我国地域广阔，各地气象变化万千，由于交通不便，过去主要靠建在各地的为数有限的地面气象观测站，测出当地的风速、气温、气压、降雨量、日照和温度等气象六要素，然后将这些数据用有线和无线通信手段集中到气象中心(局)进行综合分析，做出预报。但由于受到海洋、沙漠、高原、高山、海岛的影响，在相当大的国土上无法观测天气情况，每次集中到气象中心的数据有限，集中和分析、处理数据的手段又比较落后，很难及时准确地向全国各地预报台风、暴雨、寒流和高温的来临，往往由于防患措施跟不上而造成不应有的生命财产损失。

自1960年4月1日美国发射世界上第一颗气象卫星后，卫星居高临下，能鸟瞰世界各地，每隔半小时就可以获得一次将近一亿平方公里面积的云图资料，不仅可以昼夜不停地测出和提供大面积的温度、湿度、压力、风力等定量的遥感气象资料，而且这种观测不受自然条件、地理环境和国界、时空的限制。气象卫星这种用常规气象观测方法不能比拟的优越性显露出来后，我国气象工作者对研制我国自己的气象卫星的呼声日益高涨，并得到党中央的大力支持，正式列入了国家计划。

我国研制的第一颗气象卫星为极地轨道气象卫星，命名为“风云一号”。主要任务是获取全球气象资料，并向全世界气象卫星地面台站发送气象信息。同时也获取海洋资料，为海洋部门服务。“风云一号”卫星本体是1.4米XI.4米XI.2米的六面体。星体外侧对称安装6块太阳能电池帆板，帆板展开后卫星总长达8.6米。卫星运行在高度为901公里、倾角99度、周期102分钟的太阳同步轨道上，每天绕地球运行14圈。卫星结构上的显著特点之一是采用了长寿命的三轴姿态控制系统，使卫星上的两台可见光和红外扫描辐射仪(扫描宽度可达3000公里)能始终对准地球，对地指向精度小于1.0度，星下点分辨率达1.l公里。1988年9月7日，我国用“长征四号”运载火箭，从山西太原卫星发射中心，成功地将“风云一号”送入预定轨道。从发回的气象信息看，专家们认为图像清晰，纹理清楚，层次丰富，及时准确。

继第一颗试验性气象卫星发射成功之后，1990年9月3日，我国从太原卫星发射中心，用“长征四号”火箭又成功地发射了一颗气象卫星。因这颗卫星的结构、轨道和功能，与第一颗卫星基本相近，故称之为“风云一号乙”气象卫星。当卫星飞临我国上空时，乌鲁木齐气象卫星地面站一马当先，向北京传送了第一幅反映前苏联亚洲地区的卫星云图资料，人们兴奋地从电视天气预报节目中看到不仅有可见光云图，又新添了红外云图，云层、湖泊、河流和山峦清晰可辨，完全可与先进国家的卫星云图相媲美。

继“风云一号”之后，我国于1987年即着手第一颗地球静止轨道气象卫星“风云二号”的研制工作。作为一颗新型气象卫星，其结构、性能与“风云一号”都有较大差别。它的外形为直径2.1米、高1.6米的圆柱体，表面粘贴有近2000个太阳能电池片，使用寿命约为3年。由于该卫星装有多通道扫描辐射计、S波段数传和云图等两个波段的转发器，UHF波段数据收集和天气图广播转发器指标达到国内通道100个，国际通道33个；等效全辐射功率又分为原始主图、展宽云图和天气图等三种情况，功能比较齐全，需要解决一系列工程难题。

1994年初，卫星在测试中发生故障后，作为该项任务的承制单位对卫星诸多方面进行了质量攻关，并通过和各有关单位的密切配合，大力协同，严把质量关，终于使这颗凝聚着我国航天战线全体人员10年心血的新星有了可靠的质量保证。

1997年6月10日，我国利用“长征三号”运载火箭从西昌发射中心顺利地将“风云二号”送上太空地球同步转移轨道，卫星于6月17日最终定位于东经105度离地球赤道3.6万公里的高空。由于“风云二号”比“风云一号”视野更为广阔，功能更强，用途更广，它投入业务运行后，将为广大用户提供展宽数字图像、天气图传真以及各种经过处理的气象产品，并将在自然灾害监测和气候变化研究中发挥重要作用。我国继1988年和1990年相继发射两颗太阳同步轨道气象卫星后，1997年又成功地将一颗地球静止轨道气象卫星送上预定轨道，并且已发回清晰云图，可以连续监测天气变化情况，这标志着我国气象卫星研制和发射已步入国际先进水平，从此，我国的气象卫星事业和对卫星资源的应用能力开始进入一个新的发展阶段。

承揽国际商业卫星

在改革开放大潮的冲击下，负责我国航天技术发展工作的决策者，于1984年开始考虑中国航天如何走出国门，进入国际市场的问题。

1985年5月，我国以参加日内瓦国际空间商业会议为契机，组成了一个4人代表团出席会议。当代表团团长在会上向世界航天界的各国代表作了《中国为世界提供发射服务可能性》的报告时，人们的脸上顿时充满惊讶的表情，紧接着就是会场秩序的一阵骚动和互相交头接耳的议论。第二天，一份法文报纸登出一条问号加惊叹号的消息，标题竟是：“羽毛未丰的中国航天技术要参加国际竞争！？”

这就是中国航天准备走向世界放出的第一个试探性气球。为了使国际上更多的厂商能了解中国的航天技术水平，同年6月，中国又参加了在巴黎举行的国际航天技术展览会。由于经过精心准备，中国航天技术展这次却大显风采，起到了意想不到的轰动效应。紧接着，1985年10月26日，我国以航天部的名义正式向全世界宣布：“中国运载火箭投放国际市场。承揽国外卫星发射业务。”从此，中国航天敞开了数十年紧闭的大门，决定在世界航天市场中占有一席之地。

也许是天公有意作美，当我国向世界宣布要进入国际市场的消息后仅三个月，美国“挑战者号”航天飞机发生爆炸，机毁人亡；不久，美国为了填补因航天飞机停止营业而留下的运载工具空白，赶紧研制的“大力神”和“德尔它”运载火箭也相继失事。而欧空局的“阿丽亚娜”运载火箭也发射失败。这时，急不可耐的西方各大卫星公司，开始把眼光投向中国，从而为我国进入世界卫星发射市场创造了一个前所未有的难得机会。

1986年1月，中国同瑞典国家空间公司正式签订协议，用中国的“长征二号丙”火箭为该公司搭载发射一颗邮政卫星。这是我国与国外最早接触、签署的一份正式发射卫星的协议。

1987年的8、9月间，我国成功地发射并回收了两颗科学探测和技术试验卫星。在8月份发射的那颗卫星上，搭载了法国马特拉公司的两个微重力实验装置；这是我国首次实现用航天技术向国外用户提供服务，成为中国正式进入国际航天市场的一个标志。

1988年9月，西昌卫星发射中心正式对外开放。从此，这个深山峡谷的神秘面纱被揭开，旅游者和参观者络绎不绝，接洽卫星发射任务的客户也接踵而至。1990年4月7日，由中国长城工业总公司承包，我国用“长征二号”运载火箭从西昌卫星发射中心发射了“亚洲一号”卫星，定点于东经105·5度的赤道上空，这颗由美国制造的卫星是当时世界上同类型卫星中使用最广，技术最成熟的一颗中小型卫星，工作寿命9·5年。“亚洲1号”卫星的发射成功，为我国发射国际商业卫星提供了经验，同时也增添了我们走向国际市场的信心。

为了履行1988年11月1日，中国和美国休斯顿公司使用中国“长征二号E”发射供澳大利亚使用的两颗“HS-601”卫星(简称澳星)的正式合同，1992年8月14日，我国在西昌卫星发射中心成功地用自己研制的大推力火箭，顺利地将这颗重型的“澳赛特BI”通信卫星发射升空。当闪闪发亮并装饰着美、澳、中三国国旗的乳白色的太空巨龙“长二捆”于14时凌晨7时多一点从发射台上徐徐升起，直冲九重云霄时，为此而奋斗不懈的我国航天战士，如释重负，兴高采烈，相互祝贺。1994年8月28日，在全世界的注目下，我国又用“长征二号E”将美国休斯公司为澳大利亚研制的“澳赛特B3”通信卫星一举送入太空。“澳星”的多次发射圆满成功，标志着我国已拥有发射重型卫星的实力，无疑对我国承揽国际商业卫星是一个巨大的推动力。

从1990年4月至1997年6月的10年间，我国分别承揽了10颗国际商业卫星的发射任务。它们分别是瑞典的“弗利亚科”科学试验卫星，亚洲卫星通信有限公司的“亚洲1号”、“亚洲2号”通信卫星，亚太通信卫星有限公司的“亚太1号”、“亚太1号A”通信卫星，巴基斯坦的“巴达尔1”科学实验卫星，澳大利亚的“澳赛特BI”、“澳赛特BZ”、“澳赛特B3”通信卫星以及美国的“艾科斯达1号”通信卫星。为了使我国航天技术在世界市场上站稳脚跟，以优质，高效、安全的服务参与世界竞争。近几年来，我国对各个卫星发射场的设备、设施进行了现代化的更新改造，使发射的实时指挥更趋现代化，数据的采集处理能力明显增强，指挥显示更精确直观，其综合发射能力已成为国际第一流水平。这充分说明，我国的航天事业正一步一步地走向世界，在激烈竞争的世界卫星发射市场中主宰沉浮的命运，已牢牢掌握在我们自己手中。

『玖』 中科院有个微重力实验塔，它的基本原理是什么呢

微重力又称为零重力，从严格意义上讲，应是“零重量”。由于太空和地球表面环境有很大的不同，地球表面为1G重力环境，而太空处于真空状态。在太空生活与工作的航天员，由于要长期处于这种微重力环境，吃、穿、住、行等都要适应这种状态。在微重力环境中，你会有完全不同于地面的感觉。由于缺乏重力，航天员最先感觉到的就是身体是飘浮的。飞船舱内的东西，如果不用带子固定，都要飘着。航天员要想行走，只能用双手推拉舱壁来帮助身体移动。若是在舱外，则需要用特制的出舱活动装置来帮助航天员“走动”。在缺乏重力的情况下，人身体上所有与重力有关的感受器都发生了变化。四肢已感觉不到重量，人体感觉不到头部的活动。这种异常的感觉使航天员造成定向错觉，当用手推拉航天器舱壁时，感觉不到自己是前后运动，而是会认为航天器在前后运动，自己是静止不动的。非常有意思的是，在微重力环境下，航天员们个个‘武功’大增，他们可以轻松地做许多在地面很难完成甚至不可能完成的动作。如用一个指头拿大顶、随意做各种翻滚动作等。 这种微重力环境会使航天员出现头晕、目眩、恶心、困倦等症状，对体内器官会造成影响。航天员一旦进入微重力状态，由于缺乏重力的向下吸引，全身体液会向上半身和头部转移，出现颈部静脉鼓胀，脸变得虚胖，鼻腔和鼻窦充血，鼻子不通气。而体液的转移会使航天员出现血浆容积减少，血液浓缩，导致贫血。 微重力环境对于人体的肌肉、骨骼也有一定的影响。目前世界各国已进行了大量的研究，并采取了一定的防护措施，经过多次试验，有些已取得明显的效果，但有的病症目前还不能有效解决。需要进一步地去探索和研究。

『拾』 1987年8月5日，我国发射了一颗装有（ ）马持拉公司的两个微重力试验装置的科学探

1987年的8、9月间，我国成功地发射并回收了两颗科学探测和技术试验卫星。在8月份发射的那颗卫星上，搭载了法国马特拉公司的两个微重力实验装置
是法国,没错